DE112013007257T5 - Ringförmiges synchrones Netzwerksystem und Zeit-Slave-Station - Google Patents

Ringförmiges synchrones Netzwerksystem und Zeit-Slave-Station Download PDF

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Abstract

Eine Zeit-Slave-Station umfasst eine Synchronisationsfehler-Detektionseinheit (36), umfassend: einen CW-Synchronisationsfehler-Detektionszähler, der einen Synchronisationskorrekturzyklus eines Transmissionsweges zählt, in welchem ein Frame in eine erste Richtung übertragen wird; einen CCW-Synchronisationsfehler-Detektionszähler, der einen Synchronisationskorrekturzyklus eines Transmissionsweges zählt, in welchem ein Frame in eine zweite Richtung übertragen wird; einen CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer (363), der eine CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zählt, wenn ein Zählerwert des CW-Synchronisationsfehler-Detektionszählers einen ersten eingestellten Wert erreicht; einen CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer (364), der eine CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zählt, wenn ein Zählerwert des CCW-Synchronisationsfehler-Detektionszählers einen zweiten eingestellten Wert erreicht; eine CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit (365), die bestimmt, ob der CW-Synchronisationsframe innerhalb der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird; und eine CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit (366), die bestimmt, ob der CCW-Synchronisationsframe während der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird.

Description

  • Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein ringförmiges synchrones Netzwerksystem und eine Zeit-Slave-Station.
  • Hintergrund
  • Ein ringförmiges synchrones Netzwerksystem entsprechend dem Stand der Technik besitzt eine Konfiguration, in welcher zwei oder mehr Kommunikationsgeräte in einer dualen Ringstruktur verbunden sind und welche eine Zeit-Master-Station, die eine Referenzzeit liefert, und Zeit-Slave-Stationen, die auf Basis der Referenzzeit der Zeit-Master-Station operieren, umfasst. In solch einem ringförmigen synchronen Netzwerksystem sind die Stationen untereinander wie folgt synchronisiert (vergleiche beispielsweise Patentliteratur 1): Zuerst werden Zeiten einer Übertragungsverzögerung von der Zeit-Master-Station zu den Zeit-Slave-Stationen unter Verwendung eines Messframes für Übertragungsverzögerungen gemessen; dann korrigieren die Zeit-Slave-Stationen einen Slave-Takt-Zähler über einen Korrekturwert, der die Übertragungsverzögerung widerspiegelt, wenn ein Synchronisationsframe von der Zeit-Master-Station empfangen wird.
  • Patentliteratur 1 umfasst einen Vorschlag für eine Konfiguration, um ungeeignete Synchronisationskorrekturen zu vermeiden, wenn die Ankunftszeit eines Synchronisationsframes aufgrund von Kommunikationsstörungen oder ähnlichem variiert, wenn ein Synchronisationsframe an den Slaves mit einer Zeitverzögerung ankommt, oder wenn ein falscher Synchronisationsframe aufgrund von Rauschen oder ähnlichem eine Verfälschung hervorruft. Die Zeit-Slave-Station korrigiert den Slave-Takt-Zähler wenn ein Synchronisationsframe innerhalb einer Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird. Andernfalls korrigiert sie den Slave-Takt-Zähler nicht. Die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode ist eine Zeitperiode mit einer Dauer, welche auf Basis der Fluktuation des Synchronisationszeitpunkts (oder Synchronisations-Jitter), dass in einem Synchronisationssystem auftritt, oder einer Dauer, welche auf Basis der erwünschten Synchronisationsgenauigkeit berechnet wird. Die Periode beginnt zu einem Zeitpunkt, der die Zeiten der Übertragungsverzögerung des Synchronisationsframes zwischen der Zeit-Master-Station und den Zeit-Slave-Stationen in dem, dem Uhrzeigersinn folgenden, und dem, dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten, Weg widerspiegelt. Die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode ermöglicht die Synchronisation unter Verwendung eines Synchronisationsframes (einem Prozess der Korrektur des Slave-Takt-Zählers entsprechend einem empfangenen Synchronisationsframe) nur während dieser Periode.
  • Da der Slave-Takt-Zähler verwendet wird, um die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu kontrollieren, ist ein Zeitintervall (im Folgenden als Synchronisationskorrekturzyklus bezeichnet), in welchem ein Slave-Takt unter Verwendung des Synchronisationsframes periodisch korrigiert wird, gleich einem Zeitintervall ist (im Folgenden als Kommunikationszyklus bezeichnet), in welchem ein Frame von einer spezifischen Station periodisch empfangen wird (z. B. vergleiche Patentliteratur 2).
  • Referenzliste
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2011-199420
    • Patentliteratur 2: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2009-130519
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • In dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem entsprechend dem Stand der Technik, wie oben beschrieben, sind der Synchronisationskorrekturzyklus und der Kommunikationszyklus gleich. Dementsprechend ist in einem Netzwerk, in dem Stationen Daten einmal pro Kommunikationszyklus unter Verwendung eines Token-Weitergabe-Systems oder eines Zeitschlitz-Multiplex-Kommunikationssystems, die Dauer des Kommunikationszyklus an die Dauer des Synchronisationskorrekturzyklus gebunden und auf diese ausgedehnt, selbst wenn in dem Netzwerk eine Zeit-Slave-Station vorgesehen ist, welche nicht mit der Synchronisationssteuerung verbunden ist. Damit ergibt sich das Problem, dass Intervalle zur Aktualisierung einer Vielzahl an Daten in dem Netzwerk ebenfalls ausgedehnt werden und damit eine Nutzungsrate einer Kommunikationsleitung herabgesetzt wird.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf Überlegungen zu den oben genannten Umständen und ein Ziel dieser ist es, ein ringförmiges synchrones Netzwerksystem und eine Zeit-Slave-Station bereitzustellen, welche eine Nutzungsrate einer Kommunikationsleitung im Vergleich zum Stand der Technik verbessern können, wenn eine Zeit-Master-Station und eine Zeit-Slave-Station miteinander in einem ringförmigen synchronen Netzwerksystem synchronisiert werden.
  • Lösung des Problems
  • Um das Ziel zu erreichen, betrifft die vorliegende Erfindung eine Zeit-Slave-Station, die in einem ringförmigen synchronen Netzwerksystem verwendet wird, an welches eine Zeit-Master-Station und eine oder mehrere Zeit-Slave-Stationen so angeschlossen sind, dass über Transmissionswege eine duale Ringkonfiguration gebildet wird, und in welchem ein Synchronisationskulturzyklus zwischen der Zeit-Master-Station und der Zeit-Slave-Station ein ganzzahliges Vielfaches eines Kommunikationszyklus, mit welchem die Zeit-Master-Station und die Zeit-Salve-Station periodisch miteinander kommunizieren, ist. Die Zeit-Slave-Station umfasst: einen Slave-Takt-Zähler, welcher die Kommunikationszyklen zählt; und eine Synchronisationsfehler-Detektionseinheit, die einen Synchronisationsfehler zwischen der Zeit-Master-Station und der Zeit-Slave-Station ermittelt. Die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit umfasst: einen ersten Synchronisationsfehler-Detektionszähler, welcher die Synchronisationskorrekturzyklen des Übertragungsweges zählt, in welchem ein Frame in eine erste Richtung übertragen wird; einen zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszähler, welcher die Synchronisationskorrekturzyklen des Übertragungsweges zählt, in welchem ein Frame in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung übertragen wird; eine erste Synchronisationsaktivierungsperioden-Zählereinheit, welche eine erste Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, die eine zeitliche Empfangsaktivierungsperiode für einen ersten Synchronisationsframe darstellt, welcher in die erste Richtung übertragen wird, zählt, sobald ein Zählerwert des ersten Synchronisationsfehler-Detektionszählers einen ersten eingestellten Wert erreicht; eine zweite Synchronisationsaktivierungsperioden-Zählereinheit, welche eine zweite Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, die eine zeitliche Empfangsaktivierungsperiode für einen zweiten Synchronisationsframe darstellt, welcher in die zweite Richtung übertragen wird, zählt, sobald ein Zählerwert des zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszählers einen zweiten eingestellten Wert erreicht; eine erste Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit, welche bestimmt, ob der erste Synchronisationsframe während der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird; und eine zweite Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit, welche bestimmt, ob der zweite Synchronisationsframe während der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird.
  • Vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Dauer des Kommunikationszyklus auf das 1/N-fache (wobei N eine beliebige ganze Zahl ist) der Dauer des Synchronisationskorrekturzyklus eingestellt. Dementsprechend ist es möglich, eine Kopplung der Dauer des Kommunikationszyklus mit der Dauer des Synchronisationskorrekturzyklus und damit eine Verlängerung der Dauer des Kommunikationszyklus zu verhindern, selbst wenn eine Slave-Station, die nicht mit der Synchronisationssteuerung gekoppelt ist, in dem Netzwerk vorhanden ist. Damit ist es möglich ein Intervall zum Aktualisieren von Daten in dem Netzwerk zu verkürzen und damit eine Nutzungsrate einer Kommunikationsleitung zu verbessern.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • 1 ist ein Diagramm, welches schematisch ein Beispiel einer Konfiguration eines ringförmigen synchronen Netzwerksystems zeigt.
  • 2 ist ein Diagramm, welches einen Korrekturprozess eines Slave-Takt-Zählers in einem allgemeinen ringförmigen synchronen Netzwerksystem zeigt
  • 3 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines diskreten Synchronisationskorrekturprozesses eines Slave-Takt-Zählers in einem ringförmigen synchronen Netzwerksystem zeigt.
  • 4 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines diskreten Synchronisationskorrekturprozesses eines Slave-Takt-Zählers unter Berücksichtigung von Einflüssen von Synchronisations-Jitter zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Konfiguration eines ringförmigen synchronen Netzwerksystems eines ausschließlichen Empfangstyps zeigt.
  • 6 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Konfiguration eines ringförmigen synchronen Netzwerksystems eines simultanen Empfangstyps zeigt.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch eine funktionelle Konfiguration einer Zeit-Master-Station und einer Zeit-Slave-Station gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch eine funktionelle Konfiguration einer Synchronisationsfehler-Detektionseinheit einer Zeit-Slave-Station gemäß der Ausführungsform zeigt.
  • 9 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines diskreten Synchronisationskorrekturprozesses zeigt, wenn ein CWEC, ein CCWEC, ein CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer und ein CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer unabhängig von dem Slave-Takt-Zähler vorgesehen sind werden.
  • 10 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines Synchronisationsfehler-Detektionsprozesses gemäß der Ausführungsform zeigt.
  • 11 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines Prozesses einer fehlerhaften Detektion eines Nicht-Empfangs-Fehlers zeigt, wenn ein Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer nicht vorgesehen ist.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden unter Bezug auf die beigefügten Abbildungen beispielhafte bevorzugte Ausführungsformen eines ringförmigen synchronen Netzwerksystems und einer Zeit-Slave-Station gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Vorweg werden eine Methode zur Synchronisation in einem allgemeinen ringförmigen synchronen Netzwerksystem und damit einhergehende Probleme beschrieben. Anschließend werden die Ausführungsformen beschrieben.
  • 1 ist ein Diagramm, welches schematisch ein Beispiel einer Konfiguration eines ringförmigen synchronen Netzwerksystems zeigt. Wie in der Abbildung dargestellt, sind in dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem zwei oder mehr Kommunikationsgeräte über Transmissionswege (Netzwerke) verbunden, um einen dualen Ring bereitzustellen. Hierbei ist ein Transmissionsweg, der den dualen Ring bereitstellt, ein CW-basierter Kommunikationsweg TL1, in welchem ein Frame im Uhrzeigersinn (engl.: clockwise) transmittiert wird und der andere Transmissionsweg ist ein CCW-basierter Kommunikationsweg TL2, in welchem ein Frame entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn (engl.: counter-clockwise) transmittiert wird.
  • Unter den Kommunikationsgeräten ist eine Zeit-Master-Station TM. Die anderen Kommunikationsgeräte sind Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3. Die Zeit-Master-Station TM ist mit dem Synchronisationsmaster SM des gesamten ringförmigen synchronen Netzwerksystems verbunden. Der Synchronisationsmaster SM ist ein externes Gerät, wobei der Synchronisationstakt von dem Synchronisationsmaster SM an die Zeit-Master-Station TM übertragen wird. Die Zeit-Master-Station TM überträgt den Synchronisationstakt, der von dem Synchronisationsmaster SM übertragen wurde, über das Netzwerk an die Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3. Die Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3 sind mit Synchronisations-Slaves SS1 bis SS3 verbunden, die externe Geräte sind und übertragen den Synchronisationstakt, der von der Zeit-Master-Station TM übertragen wurde, an die Synchronisations-Slaves SS1 bis SS3. In 1 sind vier Kommunikationsgeräte (eine Zeit-Master-Station TM und drei Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3) miteinander ringförmig verbunden, wobei die Zahl der Kommunikationsgeräte nicht auf vier limitiert ist.
  • 2 ist ein Diagramm, welches einen Slave-Takt-Zähler-Korrekturprozess in einem allgemeinen ringförmigen synchronen Netzwerksystem zeigt. In der Abbildung repräsentiert die horizontale Achse die Zeit. Hierbei sind der Transmissionsstatus eines Synchronisationsframes in der Zeit-Master-Station TM, der Empfangsstatus eines Synchronisationsframes in der Zeit-Slave-Station TS1, die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und der Status des Slave-Takt-Zählers dargestellt. In dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem sind der Synchronisationskorrekturzyklus und der Kommunikationszyklus gleich.
  • Die Zeit-Master-Station TM überträgt simultan einen Synchronisationsframe in eine CW-Richtung und eine CCW-Richtung zum Zeitpunkt t0 mit einem Zyklus von Δt (wobei Δt ein Kommunikationszyklus ist). Ein CW-Synchronisationsframe erreicht die Zeit-Slave-Station TS1, nachdem eine Zeit TdCW einer CW-Übertragungsverzögerung verstrichen ist. Ein CCW-Synchronisationsframe erreicht die Zeit-Slave-Station TS1, nachdem eine Zeit TdCCW einer CCW-Übertragungsverzögerung verstrichen ist. Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden PCW und PCCW, in welchen der Empfang eines Synchronisationsframes in der entsprechenden Periode möglich ist, werden jeweils für den CW-basierten Kommunikationsweg und den CCW-basierten Kommunikationsweg eingestellt. In diesem Beispiel werden der CW-Synchronisationsframe und der CCW-Synchronisationsframe während den jeweiligen Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden PCW und PCCW empfangen.
  • Zum Zeitpunkt t0 + TdCW (= t01) führt der Slave-Takt-Zähler eine voreingestellte Zählung durch, bis die Zeit-Slave-Station TS1 den CW-Synchronisationsframe empfängt, wobei die Zählung einen Fehler des Schwingungselements, welches in der Slave-Uhr oder ähnlichem verwendet wird, umfasst. Dementsprechend wird zum Zeitpunkt t01, zu welchem der CW-Synchronisationsframe empfangen wird, ein Prozess zur Korrektur des Slave-Takt-Zählers auf einen vorbestimmten Wert durchgeführt. Dieser Vorgang wird identisch für den CCW-basierten Kommunikationsweg durchgeführt. Zum Zeitpunkt t0 + TdCCW (= t02), zu dem der CCW-Synchronisationsframe empfangen wird, wird der Prozess der Korrektur des Slave-Takt-Zählers auf einen vorbestimmten Wert durchgeführt. Diese Prozesse werden für jeden Synchronisationskorrekturzyklus (Kommunikationszyklus) durchgeführt.
  • In einem allgemeinen ringförmigen synchronen Netzwerksystem stehen der Synchronisationskorrekturzyklus und der Kommunikationszyklus in einem gleichen Verhältnis zueinander. In einem Netzwerk, in welchem Stationen Daten einmal pro Kommunikationszyklus unter Verwendung eines Token-Weiterleitungs-Systems oder eines Zeitspalt-Multiplex-Kommunikationssystems übertragen, ist die Dauer des Kommunikationszyklus an die Dauer des Synchronisationskorrekturzyklus gebunden und auf diese verlängert, selbst wenn in dem Netzwerk eine Slave-Station vorhanden ist, welche nicht an die Synchronisationssteuerung gekoppelt ist. Damit werden die Intervalle, in welchen unterschiedliche Daten in dem Netzwerk aktualisiert werden, verlängert und die Nutzungsrate einer Kommunikationsleitung wird herabgesetzt.
  • Als ein Verfahren zur Verbesserung der Nutzungsrate einer Kommunikationsleitung ist es möglich, eine Slave-Takt-Zähler-Korrektur (im Folgenden als diskrete Synchronisationskorrektur bezeichnet) durchzuführen, bei der ein Synchronisationsframe nur einmal alle paar Kommunikationszyklen durch Zählen der Zahl an wiederholten Kommunikationszyklen (im Folgenden als die Zahl an Kommunikationszyklen bezeichnet) verwendet wird.
  • 3 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines diskreten Synchronisationskorrekturzyklus eines Slave-Takt-Zählers in einem ringförmigen synchronen Netzwerksystem zeigt. In der Abbildung repräsentiert die horizontale Achse die Zeit. Hierbei sind ein Transmissionsstatus eines Synchronisationsframes in der Zeit-Master-Station TM, ein Empfangsstatus eines Synchronisationsframes in der Zeit-Slave-Station TS1, eine Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, ein Status des Slave-Takt-Zählers und ein Status des Kommunikationszykluszählers dargestellt. In dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem sei angenommen dass der Synchronisationskorrekturzyklus ein Zweifaches des Kommunikationszyklus sei.
  • Die Zeit-Master-Station TM überträgt simultan einen CW-Synchronisationsframe und einen CCW-Synchronisationsframe zu einem Zeitpunkt t0 mit einem Zyklus von 2Δt (wobei Δt ein Kommunikationszyklus ist). Der CW-Synchronisationsframe erreicht die Zeit-Slave-Station TS1 zum Zeitpunkt t01, nachdem eine Zeit TdCW einer CW-Übertragungsverzögerung verstrichen ist. Der CCW-Synchronisationsframe erreicht die Zeit-Slave-Station TS1 zum Zeitpunkt t02, nachdem eine Zeit TdCCW einer CCW-Übertragungsverzögerung verstrichen ist. Die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden PCW und PCCW sind jeweils für den CW-basierten Kommunikationsweg und den CCW-basierten Kommunikationsweg eingestellt. In diesem Beispiel sei angenommen, dass der CW-Synchronisationsframe und der CCW-Synchronisationsframe während den jeweiligen Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden PCW und PCCW empfangen werden.
  • Zum Zeitpunkt t01 zählt der Slave-Takt-Zähler eine vorbestimmte Zahl, bis die Zeit-Slave-Station TS1 den Synchronisationsframe über den CW-basierten Kommunikationsweg empfängt. Trotzdem beinhaltet der Zählerwert einen Fehler. Dementsprechend wird zum Zeitpunkt t01, in welchem der CW-Synchronisationsframe empfangen wird, ein Prozess der Korrektur des Slave-Takt-Zählers auf einen vorbestimmten Wert durchgeführt. Dies geschieht ähnlich für den CCW-basierten Kommunikationsweg. Zum Zeitpunkt t02, in dem der CCW-Synchronisationsframe empfangen wird, wird ein Prozess der Korrektur des Slave-Takt-Zählers auf einen vorbestimmten Wert durchgeführt. Diese Prozesse werden jeden Synchronisationskorrekturzyklus 2Δt durchgeführt.
  • In 3 zählt die Zeit-Slave-Station TS1 die Zahl an Kommunikationszyklen unter Verwendung eines Kommunikationszykluszählers und führt eine diskrete Synchronisationskorrektur unter Verwendung eines Synchronisationsframes nur einmal alle paar (in diesem Fall zwei) Kommunikationszyklen durch. Wenn die diskrete Synchronisationskorrektur der Slave-Uhr mit hoher Genauigkeit durchgeführt wird und die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode nicht größer als der Kommunikationszyklus ist, kann die diskrete Synchronisationskorrektur durch Zählen der Zahl an Kommunikationszyklen und Einstellen der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode auf einen Zyklus, der einem beliebigen Zählerwert entspricht, durchgeführt werden.
  • Bei der zeitlichen Synchronisierung ist es notwendig die Einflüsse der Fluktuationen bei einer zeitlichen Synchronisierung (A) bis (C) (im Folgenden als Synchronisations-Jitter bezeichnet) zu beachten.
    • (A) Fluktuationen aufgrund eines Unterschieds der Arbeitsgeschwindigkeiten von Takt-Zählern aufgrund einer Frequenzabweichung zwischen den Oszillationselementen, welche in dem Synchronisationsmaster SM (externes Gerät), der Zeit-Master-Station TM, und den Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3 verwendet werden.
    • (B) Fluktuationen eines Eingabetakts eines Synchronisationssignals, welche auftreten wenn ein Synchronisationssignal in einem externen Weg von dem Synchronisationsmaster SM zu der Zeit-Master-Station TM wandert.
    • (C) Fluktuationen eines Ankunftszeitpunkts eines Frames, die auftreten, wenn ein Synchronisationsframe und ein Frame zur Messung einer Übertragungsverzögerung in einem Weg des Netzwerks von der Zeit-Master-Station zu den Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3 wandern.
  • Unter Betrachtung dieser Faktoren von Synchronisations-Jitter ist eine Zeit-Slave-Station TS vorstellbar, bei der die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode so eingestellt werden muss, dass sie den Kommunikationszyklus abdeckt. 4 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines diskreten Synchronisationskorrekturprozesses des Slave-Takt-Zählers unter Berücksichtigung der Einflüsse des Synchronisations-Jitter darstellt. In der Abbildung repräsentiert die horizontale Achse die Zeit. In der Zeit-Master-Station TM sind ein Eingabestatus eines Synchronisationssignals und ein Transmissionsstatus eines Synchronisationsframes dargestellt. In zwei Zeit-Slave-Stationen TS1 und TS2 sind ein Empfangsstatus eines Synchronisationsframes, eine Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, ein Status des Slave-Takt-Zählers und ein Status des Kommunikationszykluszählers dargestellt. In dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem sei angenommen, dass der Synchronisationskorrekturzyklus ein Zweifaches des Kommunikationszyklus ist.
  • In der Zeit-Slave-Station TS1 in 4 ist zum Beispiel die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 des CW-Synchronisationsframes vom ersten bis in den nullten Zyklus des Kommunikationszykluszählers unter Berücksichtigung des Synchronisations-Jitter eingestellt. Die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1 des CCW-Synchronisationsframes ist auf den nullten Zyklus des Kommunikationszykluszählers eingestellt. Andererseits sind in der Zeit-Slave-Station TS2 beide Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden PCW2 und PCCW2 des CW-Synchronisationsframes und des CCW-Synchronisationsframes auf den nullten Zyklus des Kommunikationszykluszählers eingestellt.
  • Auf diese Weise ist in einem System, in welchem eine Zeit-Slave-Station TS vorhanden ist, bei der die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode mehr als den Kommunikationszyklus abdeckt, eine Zeit-Slave-Station TS vorhanden, in welcher die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode auf den nullten und den ersten Zyklus des Kommunikationszyklus eingestellt ist. In diesem Fall müssen die Zeit-Slave-Stationen TS das Ausmaß des Unterschieds zwischen dem Synchronisations-Jitter und der Zeit der Übertragungsverzögerung während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden in dem CW-basierten Kommunikationsweg und dem CCW-basierten Kommunikationsweg feststellen und bestimmen, ob die Stationen selbst den Startzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode auf den nullten oder den ersten Zyklus einstellen sollen. Damit wird das Entwerfen eines Synchronisationssystems kompliziert. Wenn die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode unter Verwendung des Slave-Takt-Zählers kontrolliert wird, unterscheiden sich der Startzeitpunkt und der Endzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode in dem CW-basierten Kommunikationsweg und dem CCW-basierten Kommunikationsweg voneinander. Deshalb sollten der Startzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und der Endzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode einzelnen für den CW-basierten Kommunikationsweg und den CCW-basierten Kommunikationsweg eingestellt werden.
  • In einem allgemeinen ringförmigen synchronen Netzwerksystem sind die beiden folgenden Typen von Fehlern als Synchronisationsfehler vorstellbar.
  • (a) Desynchronisationsfehler
  • Wenn ein Synchronisationsframe außerhalb der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, sind die Zeit-Master-Station TM und die Zeit-Slave-Station TS nicht miteinander synchronisiert.
  • (b) Nicht-Empfangs-Fehler
  • Wenn ein Synchronisationsframe nicht während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangenen wird, wird der Slave-Takt-Zähler der Zeit-Slave-Station TS vorübergehend nicht korrigiert, sondern läuft frei. Wenn die Verzögerungszeiten des Master-Takt-Zählers und des Slave-Takt-Zählers, die durch einen Taktunterschied zwischen der Zeit-Master-Station TM und der Zeit-Slave-Station TS bedingt sind, mit Ablauf einer Frist eine zulässige Zeitgrenze (im Folgenden als Freilaufzeitgrenze bezeichnet) des Synchronisationssystems erreicht, sind die Zeit-Master-Station TM und die Zeit-Slave-Station TS nicht miteinander synchronisiert.
  • In der oben beschriebenen herkömmlichen Synchronisationskorrekturmethode wird das Konzept der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode dazu verwendet, um eine Synchronisationskorrektur an unregelmäßigen Zeitpunkten zu verhindern. Jedoch wurde keine Technik vorgestellt, bei der Synchronisationsfehler, wie in (a) und (b) beschrieben, detektiert werden und eine Meldung eines Fehlers an eine Anwendung des Synchronisationssystems gesendet wird. Damit wird im dem Stand der Technik keine Synchronisationsfehler-Detektionsfunktion offenbart.
  • Dementsprechend werden in der folgenden Ausführungsform ein ringförmiges synchrones Netzwerksystem und eine Zeit-Slave-Station beschrieben, welche einen Abfall der Nutzungsrate einer Kommunikationsleitung aufgrund eines fehlenden Zurechtkommens mit der Synchronisationskorrektur für diskrete Zyklen verhindern und Komplikationen im Design eines Synchronisationssystems aufgrund des Zurechtkommens mit der Synchronisationskorrektur für diskrete Zyklen vermeiden. Zudem werden ein ringförmiges synchrones Netzwerksystem und eine Zeit-Slave-Station beschrieben, die einen Synchronisationsfehler detektieren können.
  • Ausführungsform
  • Diese Ausführungsform kann sowohl für ein ausschließliches ringförmiges synchrones Netzwerksystem, welches entweder den CW-basierten oder den CCW-basierten Synchronisationsframe empfängt, wie auch für ein simultanes ringförmiges synchrones Netzwerksystem, welches sowohl den CW-basierten wie auch den CCW-basierten Synchronisationsframe simultan empfängt, verwendet werden. 5 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Konfiguration eines ringförmigen synchronen Netzwerksystems des ausschließlichen Empfangstyps darstellt. 6 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Konfiguration eines ringförmigen synchronen Netzwerksystems des simultanen Empfangstyps darstellt.
  • In dem ausschließlichen ringförmigem synchronem Netzwerksystem, wie in 5A dargestellt, hat die Zeit-Master-Station TM ein Synchronisationssignal von dem Synchronisationsmaster SM empfangen und überträgt einen CW-Synchronisationsframe entlang einem Kommunikationsweg, das heißt in diesem Beispiel dem CW-basierten Kommunikationsweg, und überträgt ein Synchronisationssignal an die Synchronisationsziele SS1 bis SS3, welche an die Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3 angeschlossen sind, in Synchronisation mit den Kommunikationsgeräten (den Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3).
  • Wenn, wie in 5B dargestellt, eine Störung in dem Transmissionsweg auftritt, das heißt in diesem Beispiel zwischen der Zeit-Slave-Station TS2 und der Zeit-Slave-Station TS3, werden der CW-Synchronisationsframe und der CCW-Synchronisationsframe entlang der beiden Kommunikationswege (dem CW-basierten Kommunikationsweg und dem CCW-basierten Kommunikationsweg) übertragen, um die Kommunikationsgeräte miteinander zu synchronisieren. Wenn Slave-Station HS1 und HS2 vorhanden sind, die wie in 5C gezeigt, nicht mit der Synchronisationssteuerung verbunden sind, wird ein Synchronisationsframe, wie in 5A dargestellt, entlang eines Kommunikationsweges übertragen.
  • Im Gegensatz hierzu überträgt in dem simultanen ringförmigen synchronen Netzwerksystem, wie in 6A dargestellt, die Zeit-Master-Station TM, die ein Synchronisationssignal von dem Synchronisationsmaster SM erhalten hat, den CW-Synchronisationsframe und den CCW-Synchronisationsframe entlang der beiden Kommunikationswege (dem CW-basierten Kommunikationsweg und dem CCW-basierten Kommunikationsweg) und übermittelt ein Synchronisationssignal an die Synchronisationsziele SS1 bis SS3, die an die Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3 angeschlossen sind, in Synchronisation mit den Kommunikationsgeräten (den Zeit-Slave-Stationen TS1 bis TS3).
  • Wenn, wie in 6B dargestellt, eine Störung in dem Transmissionsweg auftritt (in diesem Beispiel zwischen der Zeit-Slave-Station TS2 und der Zeit-Slave-Station TS3), werden die Synchronisationsframes entlang der beiden Kommunikationswege übertragen, um die Kommunikationsgeräte miteinander zu synchronisieren. Wenn Slave-Stationen HS1 und HS2 vorhanden sind, die wie in 6C dargestellt, nicht mit der Synchronisationssteuerung verbunden sind, wird ein Synchronisationsframe entlang der beiden Kommunikationswege übertragen, was dem ähnelt was in 6A dargestellt ist.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch eine funktionelle Konfiguration einer Zeit-Master-Station und einer Zeit-Slave-Station gemäß dieser Ausführungsform darstellt. Die Zeit-Master-Station TM umfasst eine Zeit-Master-Uhr 11, welche die Zeit in der Zeit-Master-Station TM zählt; eine Synchronisationssignal-Eingabeeinheit 12, welche eine Eingabe eines Synchronisationssignals von einem Synchronisationsmaster SM, welcher ein externes Gerät ist, empfängt; eine Synchronisationsfehler-Detektionseinheit 13, die bestimmt, ob das Synchronisationssignal von dem Synchronisationsmaster während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird und das Synchronisationssignal verwirft, wenn das Synchronisationssignal nicht während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird oder das Synchronisationssignal an eine Master-Takt-Zähler-Korrektureinheit 14 (in den Abbildungen mit TMCC-Korrektureinheit bezeichnet; vgl.: engl. time master clock counter correcting unit) überträgt, wenn das Synchronisationssignal während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangenen wird; eine Master-Takt-Zähler-Korrektureinheit 14, die einen Master-Takt-Zähler (nicht dargestellt) korrigiert, wenn die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit 13 feststellt, dass das Synchronisationssignal während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wurde und dazu ermächtigt wurde; eine CW-basierte Sendeeinheit 15 und eine CW-basierte Empfangseinheit 16, die einen Übertragungsprozess und einen Empfangsprozess für einen Frame auf dem CW-basierten Kommunikationsweg durchführen; und eine CCW-basierte Sendeeinheit 17 und eine CCW-basierte Empfangseinheit 18, die einen Übertragungsprozess und einen Empfangsprozess für einen Frame auf dem CCW-basierten Kommunikationsweg durchführen.
  • Darüber hinaus umfasst die Zeit-Master-Station TM eine Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden-Einstelleinheit 21, die nur einen Wert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (oder Zielsynchronisationsgenauigkeit) für alle Zeit-Slave-Stationen TS in dem synchronen Netzwerksystem einstellt; eine Kommunikationszyklusdauer-Einstelleinheit 22, die die Kommunikationszyklusdauer für das synchrone Netzwerksystem einstellt; eine Synchronisationskorrekturzyklus-Einstelleinheit 23, die den Synchronisationskorrekturzyklus für das synchrone Netzwerksystem einstellt; eine Nicht-Empfangs-Fehler-Schwellenwert-Einstelleinheit 24, die den Schwellenwert für einen Nicht-Empfangs-Fehler einstellt; und eine Desynchronisationsfehler-Schwellenwert-Einstelleinheit 25, die den Schwellenwert für den Desynchronisationsfehler einstellt.
  • Die Zeit-Slave-Station TS umfasst eine Zeit-Slave-Uhr 31, welche die Zeit in der Zeit-Slave-Station TS zählt; eine CW-basierte Sendeeinheit 32 und eine CW-basierte Empfangseinheit 33, welche einen Übertragungsprozess und einen Empfangsprozess für einen Frame auf dem CW-basierten Kommunikationsweg durchführen; eine CCW-basierte Sendeeinheit 34 und eine CCW-basierte Empfangseinheit 35, die einen Übertragungsprozess und einen Empfangsprozess für einen Frame auf dem CCW-basierten Kommunikationsweg durchführen; eine Synchronisationsfehler-Detektionseinheit 36, die bestimmt ob, ein Synchronisationsframe, der von der CW-basierten Empfangseinheit 33 und der CCW-basierten Empfangseinheit 35 empfangen wurde, während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wurde; eine Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit 37 (in der Abbildung mit TSCC-Korrektureinheit bezeichnet; vgl.: engl. time slave clock counter correcting unit), die einen Slave-Takt-Zähler (nicht dargestellt) korrigiert, wenn der Synchronisationsframe während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird; und eine Synchronisationssignal-Ausgabeeinheit, die ein Synchronisationssignal an ein externes Gerät ausgibt.
  • 8 ist ein Blockdiagramm, welches schematisch eine funktionelle Konfiguration der Synchronisationsfehler-Detektionseinheit der Zeit-Slave-Station entsprechend dieser Ausführungsform darstellt. Die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit 36 umfasst eine CW-basierte Synchronisationsfehler-Detektionszähler-Korrektureinheit 361 (im Folgenden als CWEC-Korrektureinheit bezeichnet; vgl.: engl.: clockwise error counter correcting unit); eine CCW-basierte Synchronisationsfehler-Detektionszähler-Korrektureinheit 362 (im Folgenden als CCWEC-Korrektureinheit bezeichnet; vgl.: engl. counter-clockwise error counter correcting unit); einen CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363; einen CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364; eine CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365; eine CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366; eine Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367; und eine Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368.
  • Die CWEC-Korrektureinheit 361 umfasst einen CW-Synchronisationsfehler-Detektionszähler (im Folgenden als CWEC bezeichnet, nicht dargestellt), der verwendet wird, um die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu steuern, dabei Synchronisationsfehler zu detektieren und den Wert des Zählers zu korrigieren oder zurückzusetzen, wenn eine vorbestimmte Voraussetzung erfüllt ist. Der CWEC zählt einfach den Synchronisationskorrekturzyklus, welcher gleich oder größer als das N-fache des Kommunikationszyklus (wobei N eine ganze Zahl ist) gesetzt ist.
  • Vor allem überträgt die CWEC-Korrektureinheit 361 eine Meldung des Starts der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode an den CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363, wenn der Zählerwert des CWEC gleich oder größer einem vorbestimmten Startwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (erster eingestellter Wert) wird. Wenn der CWEC einen vorbestimmten Synchronisationskorrekturzykluswert erreicht oder wenn ein CW-basierter Synchronisationsframe während der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, wird der CWEC zurückgesetzt.
  • Die CWEC-Korrektureinheit 361 setzt den CWEC auf einen vorbestimmten Korrekturwert (dritter eingestellter Wert), wenn der CCW-basierte Synchronisationsframe während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode des CCW-basierten Kommunikationsweges empfangen wird. Das bedeutet, dass der CWEC auf einen voreingestellten Wert korrigiert wird, wenn der CCW-basierte Synchronisationsframe empfangen wird.
  • In einen ausschließlichen ringförmigen synchronen Netzwerksystem wird der Synchronisationsframe über eine lange Zeitperiode hinweg nur über den CW-basierten Kommunikationsweg oder den CCW-basierten Kommunikationsweg empfangen. Über das Einstellen des CWEC auf einen vorbestimmten Korrekturwert, wenn der Synchronisationsframe des CCW-basierten Kommunikationsweges während der CCW-basierten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, kann der CWEC ordnungsgemäß eine Meldung des Startzeitpunkts der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode machen, selbst wenn der CW-basierte Synchronisationsframe über einen langen Zeitraum hinweg nicht empfangen wird.
  • Die CCWEC-Korrektureinheit 362 umfasst einen CCW-Synchronisationsfehler-Detektionszähler (im Folgenden als CCWEC bezeichnet, nicht dargestellt), der verwendet wird, um die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu steuern, einen Synchronisationsfehler zu detektieren und den Wert des Zählers zu korrigieren oder zurückzusetzen, wenn eine vorbestimmte Voraussetzung erfüllt ist. Der CCWEC zählt einfach einen Synchronisationskorrekturzyklus, welcher gleich oder größer dem N-fachen des Kommunikationszyklus (wobei N eine ganze Zahl ist) gesetzt ist.
  • Im Besonderen übermittelt die CCWEC-Korrektureinheit 362 eine Meldung des Starts der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode an den CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364, wenn der Zählerwert des CCWEC gleich oder größer einem vorbestimmten Startwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (zweiter eingestellter Wert) ist. Wenn der CCWEC einen vorbestimmten Synchronisationskorrekturzykluswert erreicht, oder wenn ein CCW-basierter Synchronisationsframe während der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, wird der CCWEC zurückgesetzt.
  • Die CCWEC-Korrektureinheit 362 setzt den CCWEC auf einen vorbestimmten Korrekturwert (vierter eingestellter Wert), wenn der CW-basierte Synchronisationsframe während der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode entlang des CW-basierten Kommunikationsweges empfangen wird. Das bedeutet, dass der CCWEC auf einen vorbestimmten Wert korrigiert wird, wenn der CW-basierte Synchronisationsframe empfangen wird.
  • In einem ausschließlichen ringförmigem synchronem Netzwerksystem wird der Synchronisationsframe über eine lange Zeit hinweg nur entlang des CW-basierten Kommunikationsweges oder entlang des CCW-basierten Kommunikationsweges empfangen. Über das Einstellen des CCWEC auf einen vorbestimmten Korrekturwert, wenn der Synchronisationsframe des CW-basierten Kommunikationsweges während der CW-basierten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, kann der CCWEC eine ordnungsgemäße Meldung des Startzeitpunkts der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode machen, selbst wenn der CCW-basierte Synchronisationsframe über eine lange Zeitperiode hinweg nicht empfangen wird.
  • Wenn eine Meldung des Starts der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode von der CWEC Korrektureinheit 361 übertragen wird, informiert der CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363 die CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365, dass die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode eingestellt ist, wobei dies nur während einer vorbestimmten Timerperiode. geschieht. Wenn eine Meldung des Starts der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode von der CWEC-Korrektureinheit 361 übertragen wird und dies wieder während der Meldung der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode passiert, benachrichtigt der CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Zähler 363 die CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365, dass die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode eingestellt ist, wobei dies zu dieser Zeit ebenfalls nur während einer voreingestellten Timerperiode geschieht. Der Grund dafür, den CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363 separat von dem CWEC auszubilden, um das Ende der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu steuern, wird später beschrieben.
  • Ähnlich informiert der CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364, wenn eine Meldung des Starts der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode von der CCWEC-Korrektureinheit 362 übermittelt wird, die CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 363, dass die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode eingestellt ist, wobei dies nur während einer vorbestimmten Timerperiode geschieht. Wenn die Meldung des Starts der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode von der CCWEC-Korrektureinheit 362 wiederum während der Meldung der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode übertragen wird, informiert der CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364 die CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366, dass dies die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode ist, wobei dies zu dieser Zeit ebenfalls nur während einem vorbestimmten Zeitintervall geschieht. Der Grund für die getrennte Bereitstellung des CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timers 364 und des CCWEC, um das Ende der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu steuern, wird später beschrieben.
  • Über das von dem Slave-Takt-Zähler separate Vorsehen des CWEC, des CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timers 363, des CCWEC, und des CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timers 364 können, wie oben beschrieben, alle Zeit-Slave-Stationen TS den Startzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und die Dauer – der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode auf feste Werte einstellen. Damit ist es möglich den Aufbau des ringförmigen synchronen Netzwerksystems zu vereinfachen.
  • Wenn ein Synchronisationsframe entlang des CW-basierten Synchronisationsweges empfangen wird, während der CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363 eine Meldung ausgibt, dass dies die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode ist (im Folgenden als CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode bezeichnet) benachrichtigt die CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 die Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit 37, die CWEC-Korrektureinheit 361 und die CCWEC-Korrektureinheit 362 dass dies der Zeitpunkt ist, zu dem die Zähler korrigiert werden sollten. Wenn ein CW-basierter Synchronisationsframe nicht während der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, informiert die CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367, dass ein Nicht-Empfangs-Fehler des CW-basierten Synchronisationsframes auftritt. Wenn ein CW-basierter Synchronisationsframe außerhalb der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, meldet die CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 der Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368, dass ein Desynchronisationsfehler des CW-basierten Synchronisationsframes auftritt.
  • Wenn ein Synchronisationsframe über den CCW-basierten Kommunikationsweg empfangen wird, während der CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364 eine Meldung gibt, dass dies die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (im Folgenden als CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode bezeichnet) ist, meldet die CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 der Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit 37, der CWEC-Korrektureinheit 361 und der CCWEC-Korrektureinheit 362, dass jetzt der Zeitpunkt ist, zu dem die Zähler korrigiert werden sollten. Wenn ein CCW-basierter Synchronisationsframe nicht während der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, meldet die CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 der Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367, dass ein Nicht-Empfangs-Fehler des CCW-basierten Synchronisationsframes auftritt. Wenn ein CCW-basierter Synchronisationsframe außerhalb der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, meldet die CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 der Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368, dass ein Desynchronisationsfehler des CCW-basierten Synchronisationsframes auftritt.
  • Wenn eine Meldung des Auftretens eines Nichtempfangsfehlers während des selben Synchronisationskorrekturzyklus von sowohl der CW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 wie auch von der CCW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 übertragen wird, inkrementiert die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367 einen Fehlerzähler. Wenn ein Fehlerzählwert gleich oder größer einem vorbestimmten Fehlergrenzwert (fünfter eingestellter Wert) wird, informiert die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367 eine Anwendung des synchronen Kontrollsystems über das Auftreten eines Nicht-Empfangs-Fehlers eines Synchronisationsframes. Der Zeitpunkt des Inkrementierens des Fehler-Zählers wird auf den Endzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode desjenigen Weges gesetzt (entweder der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode oder der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode), der eine größere Zeit der Übertragungsverzögerung eines Synchronisationsframes aufweist.
  • Nachdem ein Synchronisationsframe aufgrund des Verlustes eines Synchronisationsframes wegen einer Störung der Zeit-Master-Station TM, aufgrund von Rauschen, oder aufgrund des Auftretens einer Unterbrechung des Transmissionsweges nicht empfangen wird, kann die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367 aufgrund des Erreichens der Freilaufgrenzzeit detektieren, dass die Zeit-Master-Station TM und die Zeit-Slave-Stationen TS nicht miteinander synchronisiert sind und kann einer Anwendung des Synchronisationssystems den Fehler mitteilen.
  • Wenn eine Meldung des Auftretens eines Desynchronisationsfehlers von der CW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 oder der CCW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 übertragen wird, bewirkt die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368 ein Inkrementieren eines Fehlerzählers. Wenn ein Fehlerzählwert gleich oder größer einem voreingestellten Fehlergrenzwert (sechster eingestellter Wert) wird, informiert die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368 eine Anwendung des synchronen Kontrollsystems über das Auftreten eines Desynchronisationsfehlers. Der Zeitpunkt des Inkrementierens des Fehlerzählers kann auf jeden Zeitpunkt gesetzt werden. Der Zeitpunkt des Inkrementierens kann zum Beispiel auf den Zeitpunkt des Umschaltens des Synchronisationskorrekturzyklus gesetzt werden.
  • Die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368 kann detektieren, dass die Zeit-Master-Station TM und die Zeit-Slave-Station TS nicht miteinander synchronisiert sind und eine Anwendung des Synchronisationssystems über den Fehler informieren.
  • Wenn eine Meldung des Zeitpunkts, zu dem der Slave-Takt-Zähler korrigiert werden sollte, von der CW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 oder der CCW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 an die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit 36 übertragen wird, korrigiert die Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit 37 den Slave-Takt-Zähler. Die Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit 37 kann beispielsweise den Slave-Takt-Zähler als Reaktion auf denjenigen Synchronisationsframe korrigieren, der später empfangen wird (entweder den CW-Synchronisationsframe oder den CCW-Synchronisationsframe). Für die Korrektur des Slave-Takt-Zählers kann ein bekanntes Verfahren verwendet werden.
  • Die Zeit-Slave-Station TS umfasst eine Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden-Einstelleinheit 41, die nur einen einzelnen einzustellenden Wert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (oder der Zielsynchronisationsgenauigkeit) für alle Zeit-Slave-Stationen TS in dem synchronen Netzwerksystem einstellt; eine Kommunikationszyklusdauer-Einstelleinheit 42, die die Dauer des Kommunikationszyklus für das synchrone Netzwerksystem einstellt; eine Synchronisationskorrekturzyklus-Einstelleinheit 43, die den Synchronisationskorrekturzyklus für das synchrone Netzwerksystem einstellt; eine Nicht-Empfangs-Fehler-Schwellenwert-Einstelleinheit 44, die einen Schwellenwert für einen Nicht-Empfangs-Fehler einstellt; und eine Desynchronisationsfehler-Schwellenwert-Einstelleinheit 45, die einen Schwellenwert für einen Desynchronisationsfehler einstellt.
  • Die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden-Einstelleinheiten 21 und 41, die Kommunikationszyklusdauer-Einstelleinheiten 22 und 42, die Synchronisationskorrekturzyklus-Einstelleinheiten 23 und 43, die Nicht-Empfangs-Fehler-Schwellenwert-Einstelleinheiten 24 und 44 und die Desynchronisationsfehler-Schwellenwert-Einstelleinheiten 25 und 45 sind in der Zeit-Master-Station TM und der Zeit-Slave-Station TS vorgesehen. Das bedeutet, dass die Werte der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, der Kommunikationszyklusdauer, des Synchronisationskorrekturzyklus, des Nicht-Empfangs-Fehler-Schwellenwerts und des Desynchronisationsfehler-Schwellenwerts nicht individuell für die Stationen des synchronen Netzwerksystems sondern kollektiv für alle Stationen eingestellt werden können. Die Nicht-Empfangs-Fehler-Schwellenwert-Einstelleinheiten 24 und 44 können zum Beispiel den selben Nicht-Empfangs-Fehler-Schwellenwert für alle Zeit-Slave-Stationen TS einstellen, die dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem zugehörig sind; ebenso können die Fehler-Schwellenwert-Einstelleinheiten 25 und 45 denselben Desynchronisationsfehler-Schwellenwert für alle Zeit-Slave-Stationen TS einstellen, die ein Teil des ringförmigen synchronen Netzwerksystems sind.
  • ie Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden-Einstelleinheiten 21 und 41, die Kommunikationszyklusdauer-Einstelleinheiten 22 und 42, die Synchronisationskorrekturzyklus-Einstelleinheiten 23 und 43, die Nicht-Empfangs-Fehler-Schwellenwert-Einstelleinheiten 24 und 44, und die Fehler-Schwellenwert-Einstelleinheiten 25 und 45 in der Zeit-Master-Station TM und der Zeit-Slave-Station TS müssen nur in wenigstens einer Station des synchronen Netzwerksystems bereitgestellt werden und nicht in allen Stationen. Die funktionellen Einheiten von oben können zum Beispiel nur in der Zeit-Master-Station TM oder nur in einer einzigen Zeit-Slave-Station TS bereitgestellt werden. In diesem Fall ist es nicht notwendig, in den anderen Zeit-Slave-Stationen TS und der Zeit-Master-Station TM diese funktionellen Einheiten bereitzustellen.
  • Im Folgenden wird ein Synchronisationskorrekturprozess (1) und ein Synchronisationsfehler-Detektionsprozess (2) in dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem, welches eine Zeit-Slave-Station TS der beschriebenen Konfiguration umfasst, beschrieben.
  • (1) Synchronisationskorrekturprozess
  • 9 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines diskreten Synchronisationskorrekturprozesses zeigt, wenn der CWEC, der CCWEC, der CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer und der CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer unabhängig von dem Slave-Takt-Zähler ausgebildet sind. Hierbei ist der Betrieb der Zeit-Master-Station TM und zweier Zeit-Slave-Stationen TS1 und TS2 dargestellt, wobei der Arbeitsablauf identisch auch für andere Zeit-Slave-Stationen TS anzuwenden wäre.
  • In der Abbildung repräsentiert die horizontale Achse die Zeit. Für die Zeit-Master-Station TM sind ein Eingabestatus eines Synchronisationssignals und ein Transmissionsstatus eines Synchronisationsframes dargestellt. Für die Zeit-Slave-Stationen TS1 und TS2 sind ein Empfangsstatus eines Synchronisationsframes, eine Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, ein Status des Slave-Takt-Zählers und die Status eines CWEC und eines CCWEC dargestellt. In dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem sei angenommen, dass der Synchronisationskorrekturzyklus das Zweifache des Kommunikationszyklus ist.
  • Wenn ein Synchronisationssignal von dem Synchronisationsmaster zum Zeitpunkt t0 eingegeben wird, sendet die Zeit-Master-Station TM einen CW-Synchronisationsframe und einen CCW-Synchronisationsframe als Broadcast oder als Multicast aus. Wenn der CWEC in der Zeit-Slave-Station TS1 gleich oder größer dem Startwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (erster eingestellter Wert) ist, wird die Zählung der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 von dem CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363 durchgeführt.
  • Wenn die Zeit-Slave-Station TS1 den CW-Synchronisationsframe in der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 empfängt, nachdem die Zeit TdCW1 der CW-Übertragungsverzögerung ausgehend von t0 verstrichen ist, wird der CWEC zurückgesetzt, der Slave-Takt-Zähler auf einen vorbestimmten Wert korrigiert und der CCWEC ebenfalls auf einen voreingestellten Wert korrigiert (vierter eingestellter Wert).
  • Wenn der CWEC in der Zeit-Slave-Station TS2 gleich oder größer dem Startwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (erster eingestellter Weg) wird, wird die Zählung der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW2 von dem CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363 durchgeführt. Wenn die Zeit-Slave-Station TS2 den CW-Synchronisationsframe ebenfalls in der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW2 empfängt, nachdem die Zeit TdCW2 der CW-Übertragungsverzögerung ausgehend vom Zeitpunkt t0 verstrichen ist, werden dieselben Prozesse wie in der Zeit-Slave-Station TS1 durchgeführt.
  • Wenn der CCWEC in der Zeit-Slave-Station TS2 gleich oder größer dem Startwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (zweiter eingestellter Weg) wird, wird die Zählung der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW2 von dem CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364 durchgeführt. Wenn die Zeit-Slave-Station TS2 den CCW-Synchronisationsframe in der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW2 empfängt, nachdem die Zeit TdCCW2 der CCW-Übertragungsverzögerung ausgehend vom Zeitpunkt t0 verstrichen ist, wird der CCWEC zurückgesetzt, der Slave-Takt-Zähler auf einen vorbestimmten Wert korrigiert und der CWEC ebenfalls auf einen voreingestellten Wert korrigiert (dritter eingestellter Wert).
  • Wenn der CCWEC in der Zeit-Slave-Station TS1 gleich oder größer dem Startwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (zweiter eingestellter Wert) wird, wird die Zählung der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1 von dem CCW-Synchronisationsaktivierungsperiodenzähler 364 durchgeführt. Wenn die Zeit-Slave-Station TS1 ebenfalls den CCW-Synchronisationsframe in der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1 empfängt, nachdem die Zeit TdCCW1 der CW-Übertragungsverzögerung ausgehend vom Zeitpunkt t0 verstrichen ist, werden dieselben Prozesse wie in der Zeit-Slave-Station TS2 nach Empfang des CCW-Synchronisationsframes durchgeführt.
  • In allen Zeit-Slave-Stationen TS1 und TS2 sind sowohl der Startzeitpunkt (der erste eingestellte Wert und der zweite eingestellte Wert) der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode wie auch die Dauer der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode auf feste Werte eingestellt. In dem Beispiel aus 9 sind beispielsweise der Startwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode für die Zeit-Slave-Station TS1 und der Startwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode für die Zeit-Slave-Station TS2 auf denselben Wert eingestellt. Zudem sind hier die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden PCW1, PCCW1, PCW2 und PCCW2, welche von diesen Startwerten ausgehend gezählt werden, auf denselben Wert eingestellt. Dementsprechend ist es möglich, den Aufbau im Vergleich zu dem Fall, in welchem die Startzeitpunkte der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden und die Dauern der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden in den Zeit-Slave-Stationen TS1 und TS2 individuell eingestellt werden, zu vereinfachen.
  • (2) Synchronisationsfehler-Detektionsprozess
  • 10 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines Synchronisationsfehler-Detektionsprozesses gemäß der Ausführungsform zeigt. In der Abbildung repräsentiert die horizontale Achse die Zeit. Hierbei sind die Arbeitsabläufe der Zeit-Master-Station TM und der Zeit-Slave-Station TS1 dargestellt, wobei der Arbeitsablauf der Zeit-Slave-Station TS1 ebenfalls für andere Zeit-Slave-Stationen TS angewendet werden kann.
  • Zu Beginn wird von der Zeit-Master-Station TM, sobald zum Zeitpunkt t0 ein Synchronisationssignal von dem Synchronisationsmaster eingegeben wird, ein CW-Synchronisationsframe FCW1 von der CW-basierten Sendeeinheit und ein CCW-Synchronisationsframe FCCW1 von der CCW-basierten Sendeeinheit ausgesendet. Dieser Prozess wird unter Berücksichtigung des Synchronisations-Jitter ausgehend vom Zeitpunkt t0 innerhalb einer vorbestimmten Periode durchgeführt.
  • Wenn der CWEC in der Zeit-Slave-Station TS1 gleich oder größer dem Startzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (der erste eingestellte Wert) ist, wird die Zählung der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 von dem CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363 durchgeführt. Wenn der CW-Synchronisationsframe nach dem Verstreichen der Zeit TdCW1 der CW-Übertragungsverzögerung ausgehend vom Zeitpunkt t0 innerhalb der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 empfangen wird, werden sowohl der Slave-Takt-Zähler wie auch der CWEC zurückgesetzt und der CCWEC auf einen eingestellten Korrekturwert (der vierte eingestellte Wert) korrigiert.
  • Wenn dann der CCWEC für die Zeit-Slave-Station TS1 gleich oder größer dem Startzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (dem zweiten eingestellten Werten) wird, wird die Zählung der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1 von dem CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364 durchgeführt. Allerdings sei nun angenommen, dass in dem CCW-basierten Kommunikationsweg der CCW-Synchronisationsframe FCCW1 aufgrund von Rauschen verloren geht. Das bedeutet, dass die Zeit-Slave-Station TS1 den CCW-Synchronisationsframe FCCW1 nicht in der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 empfängt.
  • Wenn nun der CCWEC den Zykluswert der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode erreicht, sendet die CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 eine Meldung des Auftretens eines Fehlers N1 an die Nicht-Empfangs-Fehler-Zähler-Einheit 367. Nachdem angenommen ist, dass der CCW-Synchronisationsframe PCCW1 aufgrund von Rauschen verloren gegangen ist und nicht außerhalb der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1 empfangen wird, sendet die CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 keine Meldung des Auftretens eines Fehlers an die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368.
  • Nachdem die Fehlermeldung N1 nur von der CCW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 empfangen wird, bewirkt die Nicht-Empfangs-Fehler-Zähler-Bestimmungseinheit 367 kein Inkrementieren des Nicht-Empfangs-Fehler-Zählers. Da auch die entsprechende Bedingung zum Inkrementieren nicht erfüllt ist, bewirkt die Desynchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 368 kein Inkrementieren des Desynchronisationsfehler-Zählers.
  • Wenn der CWEC der Zeit-Slave-Station TS1 den Startzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (erster eingestellter Wert) erreicht, wird die Zählung der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 von dem CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363 durchgeführt. Nun sei angenommen, dass der CW-Synchronisationsframe FCW2, der von der Zeit-Master-Station TM ausgesendet wird, durch Rauschen verloren gegangen ist. Das bedeutet, dass der CW-Synchronisationsframe FCW2 nicht innerhalb der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 empfangen wird, nachdem die Zeit TdCCW1 der CW-Übertragungsverzögerung ausgehend vom Zeitpunkt t2 verstrich ist.
  • Wenn nun der CWEC den Zykluswert der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode erreicht, sendet die CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 eine Fehlermeldung N2 an die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367. Nachdem angenommen ist, dass der CCW-Synchronisationsframe FCCW1 aufgrund von Rauschen verloren gegangen ist und der CCW-Synchronisationsframe FCCW1 nicht außerhalb der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 empfangen wird, sendet die CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 keine Fehlermeldung an die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368.
  • Wenn dann der CCWEC den Startzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode (zweiter eingestellter Wert) erreicht, wird die Zählung der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1 von dem CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364 durchgeführt. Nun sei angenommen, dass der CCW-Synchronisationsframe FCCW2 in dem CCW-basierten Kommunikationsweg, wie oben beschrieben, aufgrund von Rauschen verloren geht. Als Folge des Verlusts sendet die CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 eine Fehlermeldung N3 an die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367.
  • Damit empfängt die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367, zum Endzeitpunkt tE1 der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1, die Meldungen der Nicht-Empfangs-Fehler N2 und N3 von der CW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 und der CCW-basierten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 366 innerhalb eines einzelnen Synchronisationskorrekturzyklus und zählt aufgrund dessen den Nicht-Empfangs-Fehler-Zähler nach oben.
  • Es sei angenommen, dass zum Zeitpunkt t31, welcher früher als der Zeitpunkt t4 ist, der CW-Synchronisationsframe FCW3 von der Zeit-Slave-Station TS1 über den CW-basierten Kommunikationsweg empfangen wird. Dabei sei angenommen, dass der Zeitpunkt t31 nicht innerhalb der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCW1 liegt. Dementsprechend sendet die CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit 365 eine Meldung eines Desynchronisationsfehlers N4 zum Zeitpunkt tE2, an dem der CWEC zurückgesetzt wird, an die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368. Die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368 bewirkt ein Inkrementieren des Desynchronisationsfehler-Zählers.
  • Auf diese Weise werden Nicht-Empfangs-Fehler und Desynchronisationsfehler gezählt. Sobald der Fehler-Zählerwert der Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367 oder der Fehler-Zählerwert der Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368 einen voreingestellten Wert erreicht, wird eine Fehlermeldung an eine Anwendung des Synchronisationssystems gesendet. Der Fehler-Zählerwert der Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367, bei dem die Fehlermeldung an die Anwendung geschickt wird, kann für alle Zeit-Slave-Stationen TS, die ein Teil des ringförmig synchronen Netzwerksystems darstellen, auf einen festen Wert eingestellt werden; ebenso kann der Fehler-Zählerwert der Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368, bei dem die Fehlermeldung an die Anwendung gesendet wird, für alle Zeit-Slave-Stationen TS, die ein Teil des ringförmig synchronen Netzwerksystems sind, auf einen festen Wert eingestellt werden. Damit ist es möglich die Handhabung des ringförmig synchronen Netzwerksystems zu vereinfachen.
  • Nun wird der Grund für die getrennte Einrichtung des CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timers und des CWEC, um das Ende der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu steuern, sowie der Grund für die getrennte Einrichtung des CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timers und des CCWEC, um das Ende der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu steuern, beschrieben. 11 ist ein Diagramm, welches ein Konzept eines Prozesses einer fehlerhaften Detektierung eines Nicht-Empfangs-Fehlers zeigt, wenn die Synchronisationsaktivierungsperiodenzähler nicht vorgesehen sind.
  • In dem vorliegenden Beispiel wird der Beginn und das Ende der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode von dem CWEC gesteuert. Analog dazu werden der Beginn und das Ende der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode von dem CCWEC gesteuert. Genau genommen wird die CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode gestartet, wenn der CWEC gleich oder größer dem Startschwellenwert für die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode wird; die CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode wird beendet, sobald der CWEC gleich oder größer dem Grenzwert für die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und kleiner als der Startschwellenwert der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode ist. Die CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode wird gestartet, wenn der CCWEC gleich oder größer dem Startschwellenwert für die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode wird; die CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode wird beendet, sobald der CCWEC gleich oder größer dem Grenzwert für die Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und kleiner als der Startschwellenwert für die Synchronisationsframe Empfangsaktivierungsperiode ist.
  • Nun sei angenommen, dass der Synchronisationsframe nur über den CW-basierten Kommunikationsweg empfangen wird. Das bedeutet, dass angenommen wird, dass der CCW-Synchronisationsframe in dem CCW-basierten Kommunikationsweg aufgrund von Rauschen verloren geht, oder dass der CCW-Synchronisationsframe nicht in dem ausschließlichen ringförmigen synchronen Netzwerksystem übertragen wird.
  • Wenn der Zählerwert des CCWEC einen voreingestellten Wert A erreicht, bei dem die CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode gestartet wird, beginnt die CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1. Wenn dann der Zählerwert des CCWEC durch den Empfang des CW-Synchronisationsframes dahingehend korrigiert wird, kleiner zu sein als der voreingestellte Wert A, dann endet die CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu diesem Zeitpunkt. Wenn dann der Zählerwert des CCWEC den voreingestellten Wert A wieder erreicht, beginnt die CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1. Wenn dann ein voreingestellte Zählerwert erreicht wird, endet die CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode PCCW1.
  • Wie oben beschrieben, folgt der CCW-Synchronisationsframe nicht dem CCW-basierten Kommunikationsweg. Nachdem damit der CCW-Synchronisationsframe nicht während den CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden PCCW1 empfangen wird, werden Meldungen eines Nicht-Empfangs-Fehlers N11 und N12 zum Endzeitpunkt der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden PCCW1 ausgesendet. Als Folge dessen erhält die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367 zwei Meldungen eines Nicht-Empfangs-Fehlers N11 und N12 innerhalb derselben Synchronisationsperiode, womit der Nicht-Empfangs-Fehler fehlerhaft detektiert wird und der Nicht-Empfangs-Fehler-Zähler inkrementiert wird.
  • Auf diese Weise folgt eine fehlerhafte Detektion eines Nicht-Empfangs-Fehlers, sobald mehrere Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden innerhalb einer kurzen Periode generiert werden und der Synchronisationsframe nicht während den Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden empfangen wird. Dementsprechend ist es, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform, möglich, eine fehlerhafte Detektion eines Nicht-Empfangs-Fehlers zu verhindern, indem der CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363 eingerichtet wird, um das Ende der CW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu steuern und der CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364 eingerichtet wird, um das Ende der CCW-Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode zu steuern. In einem ringförmigen synchronen Netzwerksystem eines simultanen Empfangstyps ist der Zeitpunkt der Detektion eines Nicht-Empfangs-Fehlers auf den Endzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode des Weges eingestellt, der für einen Synchronisationsframe die größere Zeit der Übertragungsverzögerung aufweist. Dies wird gemacht, da der Synchronisationsframe von sowohl dem CW-System wie auch dem CCW-System empfangen wird.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird, in dem ringförmigen synchronen Netzwerksystem, in welchem die jeweiligen Stationen des Netzwerks einen Frame einmal pro Kommunikationszyklus übertragen, die Dauer des Kommunikationszyklus auf das 1/N-fache (wobei N eine beliebige ganze Zahl ist) der Dauer des Synchronisationskorrekturzyklus gesetzt. Dementsprechend ist es möglich zu verhindern, dass die Dauer des Kommunikationszyklus mit der Dauer des Synchronisationszyklus zusammenhängt und damit ausgedehnt wird, selbst wenn eine Slave-Station in dem Netzwerk vorhanden ist, die nicht mit der Synchronisationssteuerung verbunden ist. Damit ist es möglich, ein Intervall zur Datenaktualisierung in dem Netzwerk zu verkürzen und damit die Nutzungsrate einer Kommunikationsleitung zu erhöhen.
  • Alle Zeit-Slave-Stationen TS umfassen den CWEC, den CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 363, den CCWEC und den CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer 364; der Startzeitpunkt der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und die Dauer der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode sind auf feste Werte eingestellt. Damit ist es nicht notwendig, den Startzeitpunkt und die Dauer der Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode für jede einzelne Zeit-Slave-Station TS einzustellen, womit es möglich ist, den Aufbau des Synchronisationssystems zu vereinfachen.
  • Nachdem die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit 368 und die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit 367 vorgesehen sind, wird es detektiert, wenn die Zeit-Master-Station TM und die Zeit-Slave-Station TS nicht synchronisiert sind, und eine Fehlermeldung an eine Anwendung des Synchronisationssystems übertragen. Damit ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Synchronisationssystems zu verbessern.
  • Wie oben beschrieben ist es möglich, über die Verbindung der Zeit-Master-Station TM mit den Zeit-Slave-Stationen TS über Transmissionswege, um einen dualen Ring zu formen, und über Synchronisieren des CW-basierten Kommunikationswegs TL1 mit dem CCW-basierten Kommunikationsweg TL2, ein synchrones Netzwerksystem mit einer hohen Zuverlässigkeit (Kontinuität der synchronisierten Prozesse) zu schaffen. Es ist zum Beispiel möglich, dass, selbst wenn eine Zeit-Slave-Station TS defekt ist oder ein Verbindungsfehler in einem Transmissionsweg auftritt, die Zeit-Master-Station TM oder die Zeit-Slave-Station TS in dem System einen Frame empfangen kann, und kontinuierlich synchronisierte Prozesse über sowohl einen Abgleich im Uhrzeigersinn wie auch entgegen dem Uhrzeigersinn durchführt. Damit ist es möglich kontinuierlich Arbeitsabläufe, zum Beispiel in einer Produktionslinie einer Fabrik, durchzuführen, selbst wenn ein Teil des Netzwerks nicht für die Kommunikation verwendet wird.
  • Um mit der diskreten Synchronisation klar zukommen, sind der CWEC und der CCWEC als Synchronisationsaktivierungsperioden-Zähler unabhängig von dem Slave-Takt-Zähler ausgebildet. In einem ausschließlichen ringförmigen synchronen Netzwerksystem, wie oben beschrieben, wird ein Synchronisationsframe über einen langen Zeitraum hinweg nur von dem CW-System oder dem CCW-System empfangen. Dementsprechend ist es beispielsweise in einem Zustand, in welchem nur der CCW-Synchronisationsframe übertragen wird, möglich, eine Meldung eines Startzeitpunkts einer CW-basierten synchronisationsbasierten Periode unter Verwendung des CWEC zu senden, selbst wenn der CW-Synchronisationsframe über einen großen Zeitraum hinweg nicht empfangen wird. Dies ist möglich, da der CWEC auf einen voreingestellten Korrekturwert gesetzt wird, wenn ein CCW-Synchronisationsframe in einer CCW-Synchronisationsaktivierungsperiode empfangen wird.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie oben beschriebenen kann das ringförmige synchrone Netzwerksystem gemäß der vorliegenden Erfindung sinnvoll für ein ringförmiges synchrones Netzwerksystem verwendet werden, in welchem eine Dauer eines Kommunikationszyklus dem 1/N-fachen der Dauer eines Synchronisationskorrekturzyklus entspricht.
  • Bezugszeichenliste
    • 11
    Zeit-Master-Uhr
    12
    Synchronisationssignal-Eingabeeinheit
    13
    Synchronisationsfehler-Detektionseinheit
    14
    Master-Takt-Zähler-Korrektureinheit
    15, 32
    CW-basierte Sendeeinheit
    16, 33
    CW-basierte Empfangseinheit
    17, 34
    CCW-basierte Sendeeinheit
    18, 35
    CCW-basierte Empfangseinheit
    31
    Zeit-Slave-Uhr
    36
    Synchronisationsfehler-Detektionseinheit
    37
    Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit
    38
    Synchronisationssignal-Ausgabeeinheit
    361
    CWEC-Korrektureinheit
    362
    CCWEC-Korrektureinheit
    363
    CW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer
    364
    CCW-Synchronisationsaktivierungsperioden-Timer
    365
    CW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit
    366
    CCW-basierte Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit
    367
    Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit
    368
    Desynchronisationsfehler-Zählereinheit
    TM
    Zeit-Master-Station
    TS, TS1 bis TS3
    Zeit-Slave-Station

Claims (15)

  1. Zeit-Slave-Station, die in einem ringförmigen synchronen Netzwerksystem verwendet wird, an welches eine Zeit-Master-Station und eine oder mehrere Zeit-Slave-Stationen angeschlossen sind, sodass durch Übertragungswege eine duale Ringkonfiguration gebildet wird, und wobei ein Synchronisationskorrekturzyklus zwischen der Zeit-Master-Station und der Zeit-Slave-Station ein ganzzahliges Vielfaches eines Kommunikationszyklus ist, mit welchem die Zeit-Master-Station und die Zeit-Slave-Station periodisch miteinander kommunizieren, wobei die Zeit-Slave-Station umfasst: einen Slave-Takt-Zähler, welcher die Kommunikationszyklen zählt; und eine Synchronisationsfehler-Detektionseinheit, die einen Synchronisationsfehler zwischen der Zeit-Master-Station und der Zeit-Slave-Station ermittelt, wobei die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit umfasst: einen ersten Synchronisationsfehler-Detektionszähler, welcher die Synchronisationskorrekturzyklen des Übertragungsweges zählt, in welchem ein Frame in eine erste Richtung übertragen wird; einen zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszähler, welcher die Synchronisationskorrekturzyklen des Übertragungsweges zählt, in welchem ein Frame in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung übertragen wird; eine erste Synchronisationsaktivierungsperioden-Zählereinheit, welche eine erste Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, die eine zeitliche Empfangsaktivierungsperiode für einen ersten Synchronisationsframe darstellt, welcher in die erste Richtung übertragen wird, zählt, sobald ein Zählerwert des ersten Synchronisationsfehler-Detektionszählers einen ersten eingestellten Wert erreicht; eine zweite Synchronisationsaktivierungsperioden-Zählereinheit, welche eine zweite Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, die eine zeitliche Empfangsaktivierungsperiode für einen zweiten Synchronisationsframe darstellt, welcher in die zweite Richtung übertragen wird, zählt, sobald ein Zählerwert des zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszählers einen zweiten eingestellten Wert erreicht; eine erste Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit, welche bestimmt, ob der erste Synchronisationsframe während der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird; und eine zweite Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit, welche bestimmt, ob der zweite Synchronisationsframe während der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird.
  2. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit, welche den Slave-Takt-Zähler korrigiert, wobei die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit ferner umfasst: eine erste Synchronisationsfehler-Detektionszähler-Korrektureinheit, welche den ersten Synchronisationsfehler-Detektionszähler korrigiert; und eine zweite Synchronisationsfehler-Detektionszähler-Korrektureinheit, welche den zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszähler korrigiert, wobei die Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit, die erste Synchronisationsfehler-Detektionszähler-Korrektureinheit und die zweite Synchronisationsfehler-Detektionszähler-Korrektureinheit jeweils den Slave-Takt-Zähler, den ersten Synchronisationsfehler-Detektionszähler und den zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszähler als Reaktion auf eine Meldung eines Korrekturzeitpunkts der ersten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit oder der zweiten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit korrigiert.
  3. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 2, wobei die erste Synchronisationsfehler-Detektionszähler-Korrektureinheit , wenn die Meldung eines Korrekturzeitpunkts von der ersten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit empfangen wird, oder wenn der Synchronisationskorrekturzyklus gezählt wird, den ersten Synchronisationsfehler-Detektionszähler zurücksetzt, und , wenn die Meldung eines Korrekturzeitpunkts von der zweiten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit empfangen wird, den Wert des ersten Synchronisationsfehler-Detektionszählers auf einen dritten eingestellten Wert einstellt, und die zweite Synchronisationsfehler-Detektionszähler-Korrektureinheit , wenn die Meldung eines Korrekturzeitpunkts von der zweiten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit empfangen wird, oder wenn der Synchronisationskorrekturzyklus gezählt wird, den zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszähler zurücksetzt, und wenn die Meldung eines Korrekturzeitpunkts von der ersten Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit empfangen wird, den Wert des zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszählers auf einen vierten eingestellten Wert einstellt.
  4. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 1, wobei der erste eingestellte Wert, der zweite eingestellte Wert, die erste Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und die zweite Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode in allen Zeit-Slave-Stationen, die das ringförmige synchrone Netzwerksystem bilden, gleich sind.
  5. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 1, wobei die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit ferner eine Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit umfasst, die einen Nicht-Empfangs-Fehler zählt, wenn sowohl eine Meldung eines Nicht-Empfangs-Fehlers des ersten Synchronisationsframes während der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode wie auch eine Meldung eines Nicht-Empfangs-Fehlers des zweiten Synchronisationsframes während der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode erhalten wird, wobei die erste Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit die Meldung eines Nicht-Empfangs-Fehlers an die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit sendet, wenn der erste Synchronisationsframe nicht während der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, die zweite Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit die Meldung eines Nicht-Empfangs-Fehlers an die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit sendet, wenn der zweite Synchronisationsframe nicht während der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, und die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit eine Fehlermeldung aussendet, wenn die Zahl an Nicht-Empfangs-Fehlern einen fünften eingestellten Wert erreicht.
  6. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 1, wobei die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit ferner eine Desynchronisationsfehler-Zählereinheit umfasst, die einen Desynchronisationsfehler zählt, wenn eine Meldung eines Desynchronisationsfehlers durch den Empfang des ersten Synchronisationsframes außerhalb der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode oder eine Meldung eines Desynchronisationsfehlers durch einen Empfang des zweiten Synchronisationsframes außerhalb der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, wobei die erste Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit die Meldung eines Desynchronisationsfehlers an die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit sendet, wenn der erste Synchronisationsframe außerhalb der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, die zweite Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit die Meldung eines Desynchronisationsfehlers an die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit sendet, wenn der zweite Synchronisationsframe außerhalb der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, und die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit eine Fehlermeldung aussendet, wenn die Zahl an Desynchronisationsfehlern einen sechsten eingestellten Wert erreicht.
  7. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 1, wobei das ringförmige synchrone Netzwerksystem ein ausschließliches ringförmiges synchrones Netzwerksystem ist, welches nur den ersten Synchronisationsframe oder den zweiten Synchronisationsframe empfängt, oder ein simultanes ringförmiges synchrones Netzwerksystem ist, welches simultan den ersten Synchronisationsframe und den zweiten Synchronisationsframe empfängt.
  8. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 2, wobei eine Slave-Takt-Zähler-Korrektureinheit den Slave-Takt-Zähler als Reaktion auf denjenigen Synchronisationsframe des ersten oder zweiten Synchronisationsframes korrigiert, welcher später empfangen wird.
  9. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: eine Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden-Einstelleinheit, welche die erste Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und die zweite Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode für alle Zeit-Slave-Stationen, die das ringförmige synchrone Netzwerksystem bilden, einstellt.
  10. Zeit-Slave-Station gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: eine Kommunikationszyklusdauer-Einstelleinheit, welche den Kommunikationszyklus einstellt; und eine Synchronisationskorrekturzyklus-Einstelleinheit, welche den Synchronisationskorrekturzyklus einstellt.
  11. Ringförmiges synchrones Netzwerksystem an welches eine Zeit-Master-Station und eine oder mehrere Zeit-Slave-Stationen angeschlossen sind, sodass über Übertragungswege eine duale Ringkonfiguration gebildet wird und wobei ein Synchronisationskorrekturzyklus zwischen der Zeit-Master-Station und der Zeit-Slave-Station ein ganzzahliges Vielfaches eines Kommunikationszyklus ist, mit welchem die Zeit-Master-Station und die Zeit-Slave-Station periodisch miteinander kommunizieren, wobei die Zeit-Master-Station umfasst: eine Synchronisationssignal-Eingabeeinheit, welche eine Eingabe eines Synchronisationssignals von einer externen Vorrichtung empfängt; eine erste Synchronisationsframe-Sendeeinheit, welche, sobald das Synchronisationssignal empfangen wird, einen ersten Synchronisationsframe, der in eine erste Richtung entlang des Transmissionsweges ausgesendet wird, mit dem Synchronisationskorrekturzyklus aussendet; und eine zweite Synchronisationsframe-Sendeeinheit, welche, sobald das Synchronisationssignal empfangen wird, einen zweiten Synchronisationsframe, der in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung entlang des Transmissionsweges ausgesendet wird, mit dem Synchronisationskorrekturzyklus aussendet, wobei die Zeit-Slave-Station umfasst: eine erste Frame-Empfangseinheit, die einen Frame von dem Transmissionsweg empfängt, in dem der Frame in die erste Richtung gesendet wird; eine zweite Frame-Empfangseinheit, die einen Frame von dem Transmissionsweg empfängt, in dem der Frame in die zweite Richtung gesendet wird; einen Slave-Takt-Zähler, der die Kommunikationszyklen zählt; und eine Synchronisationsfehler-Detektionseinheit, die einen Synchronisationsfehler zwischen der Zeit-Master-Station und der Zeit-Slave-Station detektiert, wobei die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit umfasst: einen ersten Synchronisationsfehler-Detektionszähler, der die Synchronisationskorrekturzyklen des Transmissionsweges zählt, in welchem ein Frame in die erste Richtung gesendet wird; einen zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszähler, der die Synchronisationskorrekturzyklen des Transmissionsweges zählt, in welchem ein Frame in die zweite Richtung gesendet wird; eine erste Synchronisationsaktivierungsperioden-Zählereinheit, die eine erste Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, die eine Empfangsaktivierungsperiode des ersten Synchronisationsframes ist, zählt, sobald ein Zählerwert des ersten Synchronisationsfehler-Detektionszählers einen ersten eingestellten Wert erreicht; eine zweite Synchronisationsaktivierungsperioden-Zählereinheit, die eine zweite Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode, die eine Empfangsperiode des zweiten Synchronisationsframes ist, zählt, sobald ein Zählerwert des zweiten Synchronisationsfehler-Detektionszählers einen zweiten eingestellten Wert erreicht; eine erste Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der erste Synchronisationsframe während der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode von der ersten Frame-Empfangseinheit empfangen wird; und eine zweite Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der zweite Synchronisationsframe während der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode von der zweiten Frame-Empfangseinheit empfangen wird.
  12. Ringförmiges synchrones Netzwerksystem gemäß Anspruch 11, wobei die Zeit-Master-Station ferner eine Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperioden-Einstellseinheit umfasst, welche die erste Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode und die zweite Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode für alle Zeit-Slave-Stationen, die das ringförmige synchrone Netzwerksystem bilden, einstellt.
  13. Ringförmiges synchrones Netzwerksystem gemäß Anspruch 11, wobei die Zeit-Master-Station ferner umfasst: eine Kommunikationszyklusdauer-Einstelleinheit, welche den Kommunikationszyklus einstellt; und eine Synchronisationskorrekturzyklus-Einstelleinheit, welche den Synchronisationskorrekturzyklus einstellt.
  14. Ringförmiges synchrones Netzwerksystem gemäß Anspruch 11, wobei die Zeit-Slave-Station, die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit ferner eine Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit umfasst, die einen Nicht-Empfangs-Fehler zählt, wenn sowohl eine Meldung eines Nicht-Empfangs-Fehlers des ersten Synchronisationsframes während der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode wie auch eine Meldung eines Nicht-Empfangs-Fehlers des zweiten Synchronisationsframes während der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen werden, wobei die erste Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit die Meldung eines Nicht-Empfangs-Fehlers an die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit sendet, wenn der erste Synchronisationsframe nicht während der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, die zweite Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit die Meldung eines Nicht-Empfangs-Fehlers an die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit sendet, wenn der zweite Synchronisationsframe nicht während der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, und die Nicht-Empfangs-Fehler-Zählereinheit eine Fehlermeldung aussendet, wenn die Zahl an Nicht-Empfangs-Fehlern einen fünften eingestellten Wert erreicht.
  15. Ringförmiges synchrones Netzwerksystem gemäß Anspruch 11, wobei die Zeit-Slave-Station, die Synchronisationsfehler-Detektionseinheit ferner eine Desynchronisationsfehler-Zählereinheit umfasst, die einen Desynchronisationsfehler zählt, wenn eine Meldung eines Desynchronisationsfehlers durch Empfang des ersten Synchronisationsframes außerhalb der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode oder eine Meldung eines Desynchronisationsfehlers durch Empfang des zweiten Synchronisationsframes außerhalb der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, wobei die erste Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit die Meldung eines Desynchronisationsfehlers an die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit sendet, wenn der erste Synchronisationsframe außerhalb der ersten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, die zweite Synchronisationsfehler-Bestimmungseinheit die Meldung eines Desynchronisationsfehlers an die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit sendet, wenn der zweite Synchronisationsframe außerhalb der zweiten Synchronisationsframe-Empfangsaktivierungsperiode empfangen wird, und die Desynchronisationsfehler-Zählereinheit eine Fehlermeldung aussendet, wenn die Zahl an Desynchronisationsfehlern einen sechsten eingestellten Wert erreicht.
DE112013007257.2T 2013-07-19 2013-07-19 Ringförmiges synchrones Netzwerksystem und Zeit-Slave-Station Withdrawn DE112013007257T5 (de)

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