DE112018007890T5

DE112018007890T5 - Kommunikationsvorrichtung, kommunikationssystem, kommunikationsverfahren und kommunikationsprogramm

Info

Publication number: DE112018007890T5
Application number: DE112018007890.6T
Authority: DE
Inventors: Taichi Sakaue
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2021-05-06
Anticipated expiration: 2038-09-22
Also published as: CN112703704A; US11757608B2; JP6800389B2; JPWO2020059138A1; CN112703704B; US20210152323A1; WO2020059138A1; DE112018007890B4; TW202013933A

Abstract

Ein Kommunikationssystem (500) weist eine Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen (100) auf. Eine Managementverifizierungseinheit (110) verifiziert, ob eine Kommunikationsvorrichtung (100) ein Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht. Eine Grandmasterverifizierungseinheit (120) verifiziert, ob die Kommunikationsvorrichtung (100) ein Grandmaster ist. Wenn die Kommunikationsvorrichtung (100) der Netzwerkmanagement-Master und der Grandmaster ist, richtet eine Einstellungseinheit (130) in einer Vorrichtungspriorität (21) einen Schwellenwert (23) ein, der angibt, dass eine Priorität höher als eine Priorität eines aktuellen Grandmasters ist. Wenn die Kommunikationsvorrichtung (100) der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist, überträgt die Einstellungseinheit (130) eine Netzwerkeinstellungsnachricht, die den Schwellenwert (23) umfasst, der für eine Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung, ein Kommunikationssystem, ein Kommunikationsverfahren und ein Kommunikationsprogramm. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Kommunikationsvorrichtung, ein Kommunikationssystem, ein Kommunikationsverfahren und ein Kommunikationsprogramm, die Zeitsynchronisation auf einem Master-Slave-System ausführen.
Stand der Technik
Zu Zeitsynchronisationstechnologie, die verteilte Uhren in einem Netzwerk auf einem Master-Slave-System, das aus einer Vielzahl von Knoten konfiguriert ist, synchronisiert, gibt es Standards, beispielsweise IEEE1588 oder IEEE802.1AS. In diesen Standards wird auf der Grundlage eines Best-Master-Clock-Algorithmus (BMCA-Algorithmus) ein Grandmaster ausgewählt, der ein Zeitstandard sein soll, und ein Slave, der sich mit dem Grandmaster synchronisiert, synchronisiert sich mit der vom Grandmaster übermittelten Zeit. Wenn ein Knoten mit einer höheren Priorität als eine Priorität des Grandmasters neu in ein laufendes System eintritt, führt jeder Knoten Vermittlung aus, um den Grandmaster auszuwählen, und erkennt den Knoten mit einer hohen Priorität, der neu als der Grandmaster eingetreten ist. Und jeder neue Knoten synchronisiert sich mit dem Knoten mit der hohen Priorität, der neu eingetreten ist. Zu dieser Zeit gibt es einen Fall, bei dem sich ein Umschalten in Grandmastern, das unbeabsichtigt ist, ereignet. Ein Verfahren für eine Auswahl eines Grandmasters durch Vermittlung wird als „Grandmastervermittlung“ bezeichnet.
In der Technologie von Patentliteratur 1 ist zwischen einem Grandmaster und einem Slave-Knoten eine Netzwerkverbindungsvorrichtung bereitgestellt. Und in der Technologie von Patentliteratur 1 wird ein neuer Knoten mit der Netzwerkverbindungsvorrichtung verbunden, und wenn eine Best-Timing-Synchronisationsanfrage von dem neuen Knoten gesendet wird, blockiert die Netzwerkverbindungsvorrichtung die Best-Timing-Synchronisationsanfrage.
Liste der Anführungen
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2013-085278 A
Kurzdarstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
In Patentliteratur 1 kann ein Umschalten von Grandmastern, das unbeabsichtigt ist, verhindert werden. Es besteht jedoch ein Problem, dass, wenn sogar dann, wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer hohen Priorität und hohen Genauigkeit in ein Kommunikationssystem eintritt, ein Risiko besteht, dass Zeitsynchronisation nicht mit der Kommunikationsvorrichtung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist bestrebt, dann, wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit hoher Priorität eintritt, Synchronisation mit der Kommunikationsvorrichtung zu ermöglichen, während ein Umschalten in Grandmastern, das unbeabsichtigt ist, verhindert wird.
Technische Lösung
Eine Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kommunikationsvorrichtung, enthalten in einem Kommunikationssystem, wobei das Kommunikationssystem eine Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen aufweist, wobei eine Kommunikationsvorrichtung einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen als ein Grandmaster gesetzt, der ein Zeitstandard der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen sein soll, und eine Kommunikationsvorrichtung von einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen ist als ein Netzwerkmanagement-Master gesetzt, der eine Priorität des Grandmasters setzt. Die Kommunikationsvorrichtung umfasst:

eine Managementverifizierungseinheit, um zu verifizieren, ob die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht;
eine Grandmasterverifizierungseinheit, um zu verifizieren, ob die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist oder nicht; und
eine Einstellungseinheit, wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und der Grandmaster ist, um in einer Priorität der Kommunikationsvorrichtung einen Schwellenwert zu setzen, der angibt, dass eine Priorität höher als eine Priorität eines aktuellen Grandmasters ist, und wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist, eine Netzwerkeinstellungsnachricht zu übertragen, die den für eine Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzenden Schwellenwert umfasst.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung ist ein Effekt gegeben, dann, wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer hohen Priorität eintritt, Synchronisation mit der Kommunikationsvorrichtung zu ermöglichen, während ein Umschalten in Grandmastern, das unbeabsichtigt ist, verhindert wird.
Figurenliste

1 ist ein Ablaufdiagramm eines Kommunikationssystems für einen Vergleich mit einem Kommunikationssystem gemäß Ausführungsform 1.
2 ist ein Konfigurationsschaubild einer Kommunikationsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
3 ist ein detailliertes Konfigurationsschaubild der Kommunikationsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
4 ist ein Ablaufdiagramm des Kommunikationssystems gemäß Ausführungsform 1.
5 ist ein operatives Ablaufdiagramm der Kommunikationsvorrichtung, die ein Netzwerkmanagement-Master ist, gemäß Ausführungsform 1.
6 ist ein operatives Ablaufdiagramm der Kommunikationsvorrichtung, wenn diese eine Grandmastervermittlungsnachricht empfängt, gemäß Ausführungsform 1.
7 ist ein operatives Ablaufdiagramm von dem Zeitpunkt, zu dem die Kommunikationsvorrichtung (nicht der Netzwerkmanagement-Master) eine Netzwerkeinstellungsnachricht gemäß Ausführungsform 1 empfing.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche oder einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der Beschreibung der Ausführungsform wird die Beschreibung derselben oder entsprechender Elemente in geeigneter Weise weggelassen oder vereinfacht.
Ausführungsform 1.
1 ist ein Diagramm, das für einen Vergleich mit einem Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform Betriebssequenzen eines Kommunikationssystems 501 veranschaulicht.
Das Kommunikationssystem 501 in 1 und das Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform wenden einen Standard für Zeitsynchronisationstechnologie wie IEEE1588 oder IEEE802.1AS an. In diesen Standards wird durch Grandmastervermittlung unter Verwendung eines BMCA ein Grandmaster ausgewählt, und ein vom Grandmaster verschiedener Slave synchronisiert sich mit der vom Grandmaster übermittelten Zeit.
In der Betriebssequenz im oberen Teil von 1 umfasst das Kommunikationssystem 501 eine Kommunikationsvorrichtung 1 der Priorität 3 und eine Kommunikationsvorrichtung 2 der Priorität 4. Die Kommunikationsvorrichtung 1 ist ein Grandmaster (GM), der ein Zeitstandard des Kommunikationssystems 501 sein soll. Eine Grandmastervermittlungsnachricht „Announce“ wird von der Kommunikationsvorrichtung 1 an die Kommunikationsvorrichtung 2 übertragen, und dann wird eine Synchronisationsnachricht „Sync“ übertragen. Als ein Ergebnis ist die Zeitsynchronisation der Kommunikationsvorrichtung 1 und der Kommunikationsvorrichtung 2 abgeschlossen. Danach gibt es Fälle, in denen die Grandmastervermittlungsnachricht „Announce“ einfach als „Announce“ bezeichnet wird. Es gibt Fälle, in denen die Grandmastervermittlungsnachricht „Sync“ einfach als „Sync“ bezeichnet wird.
„Announce“ ist ein Frame für die Durchführung der Grandmastervermittlung. „Sync“ ist ein vom Grandmaster gesendeter Frame und dient zur Durchführung von Zeitsynchronisation des Kommunikationssystems. Im oberen Teil in 1 ist veranschaulicht, dass die Grandmastervermittlung abgeschlossen ist und dass zwischen der Kommunikationsvorrichtung 1 und der Kommunikationsvorrichtung 2 die Zeitsynchronisation durchgeführt wurde. „M“ steht für „MasterPort“. MasterPort ist ein Port, der die „Announce“ und die „Sync“ überträgt. „S“ steht für „SlavePort“. SlavePort ist ein Port, der die „Sync“ empfängt. Hier gibt ein Prioritätswert an, dass die Priorität dafür, der Grandmaster zu sein, umso höher ist, je kleiner der Prioritätswert ist.
In der Betriebssequenz in einem unteren Teil in 1 ist in einem Zustand, in dem die Grandmastervermittlung der Kommunikationsvorrichtung 1 und der Kommunikationsvorrichtung 2 abgeschlossen ist, ein Zustand, in dem eine Kommunikationsvorrichtung 3 neu in das Kommunikationssystem 501 eintritt, veranschaulicht. Die Kommunikationsvorrichtung 3, die neu eintrat, überträgt eine „Announce“, die angibt, dass Priorität 2 der Kommunikationsvorrichtung 3 höher ist als Priorität 3 der Kommunikationsvorrichtung 2, die der Grandmaster ist, und startet die Grandmastervermittlung. Wenn die Grandmastervermittlung abgeschlossen ist, überträgt die Kommunikationsvorrichtung 3 eine „Sync“, damit die Zeit der Kommunikationsvorrichtung 2 mit der Zeit der Kommunikationsvorrichtung 3 synchronisiert wird. Zu dieser Zeit, wenn eine Umschaltung in den Grandmastern eine Umschaltung ist, die unbeabsichtigt ist, kann die Kommunikationsvorrichtung 2 die Umschaltung dadurch verhindern, dass sie die „Announce“ der Kommunikationsvorrichtung 3 blockiert, oder durch eine Technik des Ignorierens. Durch eine solche Technik ist es auch dann, wenn die Kommunikationsvorrichtung 3 im Vergleich zur Kommunikationsvorrichtung 2 in ihrer Priorität wesentlich höher ist und eine höhere Genauigkeit aufweist, nicht möglich, die Kommunikationsvorrichtung 3 zum Grandmaster zu machen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Aspekt des Kommunikationssystems beschrieben, der die Kommunikationsvorrichtung 3 zum Grandmaster machen kann, wenn die Kommunikationsvorrichtung 3 im Vergleich zur Kommunikationsvorrichtung 2 in ihrer Priorität wesentlich höher ist und eine höhere Genauigkeit aufweist.
Ein Verfahren, um zu der Schlussfolgerung zu gelangen, dass eine Kommunikationsvorrichtung bereits mit dem Grandmaster synchronisiert ist, ist wie folgt. Wenn die Kommunikationsvorrichtung ein Slave ist, verfügt die Kommunikationsvorrichtung über SlavePort. Wenn SlavePort über mehr als einen oder gleich einem bestimmten Zeitraum nicht verändert wird, kommt die Kommunikationsvorrichtung zu der Schlussfolgerung, dass sich die Kommunikationsvorrichtung mindestens einmal mit dem Grandmaster synchronisierte.
Wenn die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist, ist ein Verfahren, um zu der Schlussfolgerung zu gelangen, dass die Kommunikationsvorrichtung bereits mit der Kommunikationsvorrichtung synchronisiert ist, die der Slave ist, wie folgt. Wenn die „Announce“ über mehr als einen oder gleich einem bestimmten Zeitraum nicht vom MasterPort empfangen wird, kommt die Kommunikationsvorrichtung zu der Schlussfolgerung, dass der BMCA abgeschlossen ist und der Slave synchronisiert ist.
*** Beschreibung einer Konfiguration ***
Eine Konfiguration einer Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Verwendung von 2 erläutert.
Erstens umfasst ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem 500 eine Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen 100. In dem Kommunikationssystem 500 ist eine Kommunikationsvorrichtung von jeder von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen als der Grandmaster gesetzt, der ein Zeitstandard der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen sein soll. Eine Kommunikationsvorrichtung von jeder von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen als ein Netzwerkmanagement-Master gesetzt, der eine Priorität des Grandmasters setzt.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 ist ein Computer. Die Kommunikationsvorrichtung 100 umfasst einen Prozessor 910 und weitere Hardware wie einen Speicher 921, eine zusätzliche Speichervorrichtung 922, eine Eingabeschnittstelle 930, eine Ausgabeschnittstelle 940 und eine Kommunikationssteuerungseinheit 950. Ferner umfasst die Kommunikationsvorrichtung 100 Hardware, beispielsweise Netzwerkanschlüsse 961 und 962 und eine Systemuhr 970. Der Prozessor 910 ist über Signalleitungen mit anderer Hardware verbunden und steuert diese andere Hardware. Obwohl die Netzwerkanschlüsse 961 und 962 und die Systemuhr 970 nicht veranschaulicht sind, werden die Netzwerkanschlüsse 961 und 962 und die Systemuhr 970 unter Verwendung von 3 beschrieben, die später zu beschreiben ist.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 umfasst, als funktionale Elemente, eine Managementverifizierungseinheit 110, eine Grandmasterverifizierungseinheit 120, eine Einstellungseinheit 130 und eine Vermittlungseinheit 140. Im Speicher 921 sind eine Vorrichtungspriorität 21, eine Grandmasterpriorität 22 und ein Schwellenwert 23 gespeichert.
Funktionen der Managementverifizierungseinheit 110, der Grandmasterverifizierungseinheit 120, der Einstellungseinheit 130 und der Vermittlungseinheit 140 werden durch Software realisiert.
Der Prozessor 910 ist eine Vorrichtung, die ein Kommunikationsprogramm ausführt. Das Kommunikationsprogramm ist ein Programm, das die Funktionen der Managementverifizierungseinheit 110, der Grandmasterverifizierungseinheit 120, der Einstellungseinheit 130 und der Vermittlungseinheit 140 realisiert.
Der Prozessor 910 ist eine IC (Integrated Circuit, integrierte Schaltung), die einen Berechnungsprozess ausführt. Konkrete Beispiele des Prozessors 910 sind eine CPU (Central Processing Unit, zentrale Verarbeitungseinheit), ein DSP (digitaler Signalprozessor) und eine GPU (Graphics Processing Unit, Grafikverarbeitungseinheit).
Der Arbeitsspeicher 921 ist eine Speichervorrichtung, in der Daten vorübergehend gespeichert werden. Ein spezifisches Beispiel des Speichers 921 ist ein SRAM (Static Random Access Memory, statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff) oder ein DRAM (Dynamic Random Access Memory, dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff).
Die zusätzliche Speichervorrichtung 922 ist eine Speichervorrichtung, in der Daten gespeichert werden. Ein konkretes Beispiel für die zusätzliche Speichervorrichtung 922 ist ein HDD. Die zusätzliche Speichervorrichtung 922 kann ein tragbares Speichermedium sein, wie etwa eine Speicherkarte des Typs SD (eingetragene Marke), CF, ein NAND-Flash, eine flexible Scheibe, eine optische Scheibe, eine Compact Disc, eine Scheibe des Typs Blu-ray (eingetragene Marke) oder eine DVD. HDD ist die Abkürzung für Hard Disk Drive (Festplattenlaufwerk). SD (eingetragene Marke) ist eine Abkürzung für Secure Digital (sicher digital). CF ist eine Abkürzung für CompactFlash (eingetragene Marke). DVD ist eine Kurzbezeichnung für Digital Versatile Disk (digitale vielseitige Scheibe).
Die Eingabeschnittstelle 930 ist ein Anschluss, der mit einer Eingabevorrichtung, wie etwa einer Maus, einer Tastatur oder einem Touchpanel, verbunden ist. Konkret ist die Eingabeschnittstelle 930 ein USB-Anschluss (Universeller Serieller Bus). Die Eingabeschnittstelle 930 kann ein Anschluss sein, der mit einem LAN (Local Area Network, lokales Netzwerk) verbunden ist.
Die Ausgabeschnittstelle 940 ist ein Anschluss, mit dem ein Kabel einer Ausgabevorrichtung, wie etwa einer Anzeige, verbunden ist. Konkret ist die Ausgabeschnittstelle 940 ein USB-Anschluss oder ein HDMI-Anschluss (HDMI: eingetragene Marke, High Definition Multimedia Interface). Konkret ist die Anzeige eine LCD (Liquid Crystal Display, Flüssigkristallanzeige).
Das Kommunikationsprogramm wird in den Prozessor 910 gelesen und vom Prozessor 910 ausgeführt. Nicht nur das Kommunikationsprogramm, sondern auch ein Betriebssystem (Operating System, OS) ist im Speicher 921 gespeichert. Der Prozessor 910 führt das Kommunikationsprogramm aus, während er das OS ausführt. Das Kommunikationsprogramm und das OS können in der zusätzlichen Speichervorrichtung 922 gespeichert sein. Das Kommunikationsprogramm und das OS, die in der zusätzlichen Speichervorrichtung 922 gespeichert sind, werden in den Speicher 921 geladen und vom Prozessor 910 ausgeführt. Ein Teil oder das gesamte Kommunikationsprogramm kann in das OS integriert sein.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann eine Vielzahl von Prozessoren umfassen, die den Prozessor 910 ersetzen. Die Vielzahl von Prozessoren teilen sich die Ausführung des Kommunikationsprogramms. Jeder Prozessor ist, wie der Prozessor 910, eine Vorrichtung, die das Kommunikationsprogramm ausführt.
Daten, Informationen, Signalwerte und Variablenwerte, die vom Kommunikationsprogramm verwendet, verarbeitet oder ausgegeben werden, sind im Speicher 921, in der zusätzlichen Speichervorrichtung 922 oder einem Register oder einem Zwischenspeicher im Prozessor 910 gespeichert.
Das Wort „-einheit" in den Begriffen Managementverifizierungseinheit 110, Grandmasterverifizierungseinheit 120, Einstellungseinheit 130 und Vermittlungseinheit 140 kann durch „Prozess“, „Verfahren“ oder „Schritt“ ersetzt werden. Das Wort „-prozess" in den Begriffen Managementverifizierungsprozess, Grandmasterverifizierungsprozess, Einstellprozess und Vermittlungsprozess kann durch „Programm“, „Programmprodukt“ oder „computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Programm erfasst ist“, ersetzt werden. Das Kommunikationsprogramm veranlasst, dass ein Computer jeden Prozess, jedes Verfahren und jeden Schritt ausführt, der bzw. das ein „Prozess“, „Verfahren“ oder „Schritt“ ist, mit dem „-einheit" jeder vorstehend beschriebenen Einheit ersetzt ist. Ein Kommunikationsverfahren ist ein Verfahren, das von der Kommunikationsvorrichtung 100 ausgeführt wird, die das Kommunikationsprogramm ausführt.
Das in einem computerlesbaren Speichermedium gespeicherte Kommunikationsprogramm kann bereitgestellt sein. Das Kommunikationsprogramm kann als ein Programmprodukt bereitgestellt sein.
3 ist ein Diagramm, das eine detaillierte Konfiguration von Hardware der Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die in 2 beschriebene Hardware wird unter Verwendung von 3 ausführlicher beschrieben.
Der Prozessor 910, der Speicher 921, die zusätzliche Speichervorrichtung 922, die Eingabeschnittstelle 930 und die Ausgabeschnittstelle 940 sind in einem Mikrocomputer 900 enthalten.
Die Kommunikationssteuerungseinheit 950 umfasst eine Interrupt-Steuerungseinheit 11, eine Sendeeinheit 12, eine Zeitteilungssteuerungseinheit 13, eine Empfangseinheit 14, eine Synchronisationssteuerungseinheit 15, eine Datenvermittlungseinheit 16 und Netzwerkschnittstellen 17 und 18. Die Netzwerkschnittstelle 17 ist mit dem Netzwerkanschluss 961 verbunden. Die Netzwerkschnittstelle 18 ist mit dem Netzwerkanschluss 962 verbunden.
Die Interrupt-Steuerungseinheit 11 führt die Ausgabe eines Interrupts an den Prozessor 910 und Maskensteuerung eines Interrupts aus.
Die Sendeeinheit 12 führt eine Generierung eines Kommunikationsframes aus. Die Zeit wird in die Sendeeinheit 12 durch die Zeitteilungssteuerungseinheit 13 eingegeben, und die Sendeeinheit 12 führt eine Steuerung eines Starts des Sendevorgangs aus.
Die Zeitteilungssteuerungseinheit 13 führt die Steuerung eines Kommunikationszyklus und eines Zeitschlitzes basierend auf der durch die Synchronisationssteuerungseinheit 15 eingegebenen Zeit aus.
Die Empfangseinheit 14 für einen Prozess des Empfangens eines Frames aus. Die Empfangseinheit 14 extrahiert Zeitinformationen von einem Synchronisationsframe, das heißt, eine Synchronisationsnachricht.
Die Synchronisationssteuerungseinheit 15 gibt einen Zeitzählerwert an die Zeitteilungssteuerungseinheit 13 aus. Die Synchronisationssteuerungseinheit 15 führt ein Halten der Sendezeit und Empfangszeit des Synchronisationsframes aus.
Die Datenvermittlungseinheit 16 führt Sendevermittlung des Kommunikationsframes aus. Die Datenvermittlungseinheit 16 führt Relaissteuerung basierend auf Zeitschlitzinformationen aus, die von der Zeitteilungssteuerungseinheit 13 eingegeben wurden. Die Datenvermittlungseinheit 16 führt eine Verifizierung des Typs des empfangenen Frames aus. Die Datenvermittlungseinheit 16 benachrichtigt die Synchronisationssteuerungseinheit 15 über das Empfangen und Senden des Synchronisationsframes.
Die Netzwerkschnittstellen 17 und 18 benachrichtigen die Synchronisationssteuerungseinheit 15 über das Senden und Empfangen des Synchronisationsframes. Die Netzwerkschnittstellen 17 und 18 leiten an die Netzwerkanschlüsse 961 und 962 einen Frame zum Senden weiter. Die Netzwerkschnittstellen 17 und 18 leiten den von den Netzwerkanschlüssen 961 und 962 empfangenen Frame an die Datenvermittlungseinheit 16 weiter.
Die Netzwerkanschlüsse 961 und 962 sind physische Anschlüsse, die mit einem Netzwerk verbunden sind.
Die Systemuhr 970 gibt über einen Oszillator ein Uhrsignal in die Kommunikationssteuerungseinheit 950 und einen internen Bus ein.
*** Beschreibung von Funktionen ***
Die Managementverifizierungseinheit 110 verifiziert, ob die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht. Der Netzwerkmanagement-Master ist eine Mastervorrichtung, die im Kommunikationssystem 500 eine Priorität des Grandmasters setzt.
Die Grandmasterverifizierungseinheit 120 verifiziert, ob die Kommunikationsvorrichtung 100 der Grandmaster ist oder nicht. Der Grandmaster ist die Mastervorrichtung, die der Zeitstandard der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen im Kommunikationssystem 500 sein soll.
Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master und der Grandmaster ist, setzt die Einstellungseinheit 130 in der Vorrichtungspriorität 21 den Schwellenwert 23, der angibt, dass eine Priorität höher als eine Priorität eines aktuellen Grandmasters ist. Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist, überträgt die Einstellungseinheit 130 eine Netzwerkeinstellungsnachricht, die den Schwellenwert 23 umfasst, der für eine Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzen ist.
Gesetzt in der Vorrichtungspriorität 21 ist die Priorität von „Selbst“, wobei „Selbst“ die Kommunikationsvorrichtung 100 ist.
Die Priorität des Grandmasters im Kommunikationssystem 500 ist in der Grandmasterpriorität 22 gesetzt. In IEEE1588 oder IEEE802.1AS ist die Grandmasterpriorität 22 in einem Parameter von Priority1 repräsentiert.
Die Vermittlungseinheit 140 führt die Grandmastervermittlung durch Senden und Empfangen einer Grandmastervermittlungsnachricht zum Auswählen des Grandmasters aus. Die Grandmastervermittlungsnachricht ist eine Nachricht, die eine Priorität einer Kommunikationsvorrichtung umfasst, die ein Kandidat für den Grandmaster im Kommunikationssystem 500 sein soll. Während des Sendens und Empfangens der Grandmastervermittlungsnachricht führt die Vermittlungseinheit 140 einen Grandmasterprioritätsvergleichsprozess aus, der Prioritäten der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen vergleicht und die Grandmastervermittlung durchführt.
*** Beschreibung des Betriebs ***
4 ist ein Diagramm, das eine Betriebssequenz des Kommunikationssystems 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Der Betrieb der Kommunikationsvorrichtung 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Verwendung von 4 beschrieben.
In 4 weist das Kommunikationssystem 500 die Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen 100 auf. Die Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen 100 sind die Kommunikationsvorrichtung 1, die Kommunikationsvorrichtung 2, die Kommunikationsvorrichtung 3 und die Kommunikationsvorrichtung 4. Die Kommunikationsvorrichtung 3 und die Kommunikationsvorrichtung 4 treten neu in das Kommunikationssystem 500 ein.
In 4 ist die Kommunikationsvorrichtung 2 zunächst als ein Netzwerkmanagement-Master (NWM) gesetzt. Man nehme an, dass eine Priorität der Kommunikationsvorrichtung 117 ist und dass die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 2, die der Netzwerkmanagement-Master ist, 22 ist. Man nehme an, dass in der Kommunikationsvorrichtung 2, die der Netzwerkmanagement-Master ist, die Priorität 15 als der Schwellenwert 23 gesetzt ist. Der Schwellenwert 23 wird nur von dem Netzwerkmanagement-Master gehalten. Wie ein Wert festzustellen ist, der als der Schwellenwert 23 zu setzen ist, ist systemabhängig, und ein geeigneter Wert wird beispielsweise von einem Systemgestalter festgelegt. Der Schwellenwert 23 wird im Netzwerkmanagement-Master unter Verwendung eines Systems, beispielsweise eines Engineering-Tools, gesetzt. Wie vorstehend beschrieben, wird der Schwellenwert 23 vorab im Speicher 921 des Netzwerkmanagement-Masters gespeichert.
Im Schritt S11 wird Announce als die Grandmastervermittlungsnachricht von der Kommunikationsvorrichtung 1 gesendet. Die Grandmastervermittlungsnachricht ist eine Nachricht, die zum Auswählen des Grandmasters verwendet wird. Eine Priorität einer Kommunikationsvorrichtung, die ein Kandidat für den Grandmaster sein soll, ist in der Grandmastervermittlungsnachricht als ein Parameter enthalten. Hier ist Priorität 17 der Kommunikationsvorrichtung 1 in der Announce gesetzt. Dann, im Schritt S12, wird die Announce von der Kommunikationsvorrichtung 2 als die Grandmastervermittlungsnachricht übertragen. Hier ist Priorität 22 der Kommunikationsvorrichtung 2 in der Announce gesetzt. Wie vorstehend beschrieben, wird die Grandmastervermittlung ausgeführt durch Senden und Empfangen der Grandmastervermittlungsnachricht zwischen der Kommunikationsvorrichtung 1 und der Kommunikationsvorrichtung 2. Im Schritt S13 ist die Grandmastervermittlung abgeschlossen, und die Kommunikationsvorrichtung 1 ist als der Grandmaster (GM) eingerichtet.
Im Schritt S14 überträgt, da die Kommunikationsvorrichtung 2 der Netzwerkmanagement-Master ist, die Kommunikationsvorrichtung 2 eine Netzwerkeinstellungsnachricht NWConfig. Danach gibt es Fälle, in denen die Netzwerkeinstellungsnachricht NWConfig einfach als NWConfig bezeichnet wird. Die Netzwerkeinstellungsnachricht weist einen Schwellenwert auf, der in einer Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzen ist. Hier, in der NWConfig, ist die Information, dass ein Wert des Schwellenwertes, 15, für die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 1 zu setzen ist, die der Grandmaster ist, enthalten. Der Schwellenwert ist ein Wert, der angibt, dass eine Priorität höher als die Priorität des aktuellen Grandmasters ist. Konkret ist 15, die in der Priorität höher als die Priorität 17 des aktuellen Grandmasters ist, in der NWConfig enthalten.
Im Schritt S15 ist die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 1 von 17 auf 15 erhöht.
Im Schritt S16 tritt die Kommunikationsvorrichtung 3 neu ein. Die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 3 ist 16. Im Schritt S17 und S18 wird die Grandmastervermittlungsnachricht auf die gleiche Weise wie im Schritt S11 und Schritt S12 gesendet und empfangen. Da die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 3 16 ist und die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 1, die der Grandmaster ist, 15 ist, ist der Grandmaster im Schritt S19 noch immer die Kommunikationsvorrichtung 1.
Im Schritt S20 tritt die Kommunikationsvorrichtung 4 neu ein. Eine Priorität der Kommunikationsvorrichtung 4 ist 14. Im Schritt S21 und S22 wird die Grandmastervermittlungsnachricht auf die gleiche Weise wie im Schritt S17 und Schritt S18 gesendet und empfangen. Die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 4 ist 14, und die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 1, die der Grandmaster ist, ist 15. Folglich wird im Schritt S23 Announce als die Grandmastervermittlungsnachricht von der Kommunikationsvorrichtung 3 gesendet. Ferner wird im Schritt S24 Announce als die Grandmastervermittlungsnachricht von der Kommunikationsvorrichtung 2 gesendet. Hier ist Priorität 14 der Kommunikationsvorrichtung 4 in der Announce gesetzt. Durch die Grandmastervermittlung, wie vorstehend beschrieben, ist die Kommunikationsvorrichtung 4 im Schritt S25 als der Grandmaster gesetzt.
Wie vorstehend beschrieben, erhöht der Netzwerkmanagement-Master im Kommunikationssystem 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Priorität des Grandmasters der Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster wurde, unter Verwendung der Netzwerkeinstellungsnachricht auf den Schwellenwert. Als ein Ergebnis dessen kann auch dann, wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer Priorität unterhalb des Schwellenwerts in das Kommunikationssystem eintritt, ein Umschalten des Grandmasters auf die Kommunikationsvorrichtung verhindert werden. Wenn andererseits eine Kommunikationsvorrichtung mit einer Priorität oberhalb des Schwellenwerts oder gleich diesem Wert in das Kommunikationssystem eintritt, schaltet der Grandmaster auf die Kommunikationsvorrichtung um.
Nachfolgend wird der Betrieb der Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
5 ist ein operatives Ablaufdiagramm der Kommunikationsvorrichtung 100, die ein Netzwerkmanagement-Master ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Unter Verwendung von 5 wird ein Netzwerkmanagementprozess S100 beschrieben, wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master ist.
In Schritt S101 und Schritt S102 tritt die Kommunikationsvorrichtung 100 in einen Wartezustand ein, bis die Netzwerkmanagement-Master-Vermittlung abgeschlossen ist. Die Netzwerkmanagement-Master-Vermittlung ist ein Prozess, der den Netzwerkmanagement-Master im Kommunikationssystem 500 bestimmt.
Hier ist ein Bestimmungsverfahren des Netzwerkmanagement-Masters diskretionär. Konkret gibt es Bestimmungsverfahren wie folgt.

(1) Die Netzwerkmanagement-Master-Vermittlung wird ausgeführt zwischen den Kommunikationsvorrichtungen, die Kandidaten für den Netzwerkmanagement-Master sind.
(2) Eine Netzwerkmanagement-Master-Vermittlungsnachricht wird ausgetauscht zwischen den Kommunikationsvorrichtungen, und eine Kommunikationsvorrichtung mit der in der Netzwerkmanagement-Master-Vermittlungsnachricht gespeicherten Priorität, die die höchste ist, wird der Netzwerkmanagement-Master.

Im Schritt S103 verifiziert die Managementverifizierungseinheit 110 der Kommunikationsvorrichtung 100, ob die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht. Konkret verifiziert die Managementverifizierungseinheit 110, ob die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht, auf der Grundlage eines Ergebnisses der Netzwerkmanagement-Master-Vermittlung. Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master ist, fährt der Prozess mit Schritt S104 fort. Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 nicht der Netzwerkmanagement-Master ist, fährt der Prozess mit einem Netzwerk-Slave-Prozess S200 fort.
In Schritt S104 und Schritt S105 tritt die Kommunikationsvorrichtung 100 in einen Wartezustand ein, bis die Grandmastervermittlung abgeschlossen ist. Die Grandmastervermittlung ist ein Prozess, der den Grandmaster im Kommunikationssystem 500 bestimmt.
6 ist ein operatives Ablaufdiagramm der Kommunikationsvorrichtung 100, wenn diese die Grandmastervermittlungsnachricht gemäß der vorliegenden Ausführungsform empfängt. Ein Grandmastervermittlungsprozess S300 wird unter Verwendung von 6 beschrieben.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 speichert im Speicher 921 die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 100 als die Vorrichtungspriorität 21, und speichert im Speicher 921 die Priorität des Grandmasters als die Grandmasterpriorität 22.
Wenn das Grandmastervermittlungsnachricht empfangen wurde, führt die Vermittlungseinheit 140 die Grandmastervermittlung durch Ausführung eines Grandmasterprioritätsvergleichsprozesses, der die in der Grandmastervermittlungsnachricht enthaltene Priorität mit der Grandmasterpriorität 22 vergleicht, aus.
In Schritt S301 und Schritt S302 tritt die Vermittlungseinheit 140 in einen Wartezustand ein, bis die Grandmastervermittlungsnachricht empfangen wurde.
Im Schritt S303 führt die Vermittlungseinheit 140 den Grandmasterprioritätsvergleichsprozess aus, wenn sie die Grandmastervermittlungsnachricht empfängt. Konkret vergleicht die Vermittlungseinheit 140 die in der Grandmastervermittlungsnachricht enthaltene Priorität mit der Grandmasterpriorität 22 des Speichers 921 und führt die Grandmastervermittlung aus. Der Grandmasterprioritätsvergleichsprozess wird durch ein Verfahren ausgeführt, das durch IEEE802.1AS oder IEEE1588 spezifiziert ist. Wenn der Grandmasterprioritätsvergleichsprozess endet, kehrt der Prozess zu Schritt S301 zurück.
Nachfolgend wird die Beschreibung durch Rückkehr zu 5 fortgesetzt.
Im Schritt S106 verifiziert die Grandmasterverifizierungseinheit 120, ob die Kommunikationsvorrichtung 100 der Grandmaster ist oder nicht. Konkret verifiziert die Grandmasterverifizierungseinheit 120, ob die Kommunikationsvorrichtung 100 der Grandmaster ist oder nicht, auf der Grundlage eines Ergebnisses der Grandmastervermittlung. Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 der Grandmaster ist, fährt der Prozess mit Schritt S107 fort. Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 nicht der Grandmaster ist, fährt der Prozess mit einem Netzwerk-Slave-Prozess S108 fort.
Schritt S107 ist ein Prozess, [der abläuft], wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master und der Grandmaster ist. Zu dieser Zeit setzt die Einstellungseinheit 130 in der Vorrichtung Priorität 21, die eine Priorität der Kommunikationsvorrichtung 100 ist, wobei der Schwellenwert 23 angibt, dass eine Priorität höher als die Priorität des aktuellen Grandmasters ist. Konkret setzt die Einstellungseinheit 130 den Schwellenwert 23 in der Vorrichtungspriorität 21, wo die Priorität der Kommunikationsvorrichtung 100 gesetzt ist.
Schritt S108 ist ein Prozess, [der abläuft], wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist. Zu dieser Zeit überträgt die Einstellungseinheit 130 die Netzwerkeinstellungsnachricht, einschließlich des Schwellenwerts 23, der in einer Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzen ist. Konkret liest die Einstellungseinheit 130 den Schwellenwert 23 aus dem Speicher 921. Die Einstellungseinheit 130 setzt den aus dem Speicher 921 gelesenen Schwellenwert 23 in der Netzwerkeinstellungsnachricht und überträgt die Netzwerkeinstellungsnachricht an den Grandmaster. In dem Beispiel von 4 ist die Kommunikationsvorrichtung 2 der Netzwerkmanagement-Master und ist eine Kommunikationsvorrichtung, die nicht der Grandmaster ist. Folglich setzt im Schritt S14 in 4 die Einstellungseinheit 130 der Kommunikationsvorrichtung 2 in der Netzwerkeinstellungsnachricht NWConfig 15 als die Priorität des Grandmasters und überträgt die Netzwerkeinstellungsnachricht NWConfig an die Kommunikationsvorrichtung 1, die der Grandmaster ist.
Mit dem Vorstehenden endet der Netzwerkmanagementprozess S100.
7 ist ein operatives Ablaufdiagramm von dem Zeitpunkt, zu dem die Kommunikationsvorrichtung 100 (nicht der Netzwerkmanagement-Master) die Netzwerkeinstellungsnachricht gemäß der vorliegenden Ausführungsform empfing. Unter Verwendung von 7 wird der Netzwerk-Slave-Prozess S200 beschrieben, wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 nicht der Netzwerkmanagement-Master ist.
In Schritt S201 und Schritt S202 tritt die Kommunikationsvorrichtung 100 in einen Wartezustand ein, bis die Netzwerkeinstellungsnachricht empfangen wird. Die Kommunikationsvorrichtung 100 fährt mit Schritt S203 fort, wenn sie die Netzwerkeinstellungsnachricht von einer anderen Kommunikationsvorrichtung des Kommunikationssystems 500 empfängt.
Im Schritt S203 verifiziert die Grandmasterverifizierungseinheit 120, ob die Kommunikationsvorrichtung 100 der Grandmaster ist oder nicht. Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 der Grandmaster ist, fährt der Prozess mit Schritt S204 fort. Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 nicht der Grandmaster ist, fährt der Prozess mit Schritt S205 fort. Der Prozess, bei dem geprüft wird, ob die Kommunikationsvorrichtung 100 der Grandmaster ist oder nicht, ist der gleiche wie Schritt S106 in 5.
Im Schritt S204 setzt die Einstellungseinheit 130 in der Vorrichtungspriorität 21 den in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltenen Schwellenwert, und setzt in der Grandmasterpriorität 22 den in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltenen Schwellenwert. Konkret erhöht die Einstellungseinheit 130 einen Wert einer Grandmasterpriorität der Kommunikationsvorrichtung 100 auf einen Wert eines Schwellenwerts in den Grandmasterprioritätsinformationen, die in der Netzwerkeinstellungsnachricht gespeichert sind. Wenn die Einstellung abgeschlossen ist, kehrt die Einstellungseinheit 130 zum Warten zurück, um die Netzwerkeinstellungsnachricht von Schritt S201 zu empfangen.
In dem Beispiel in 4 ist die Kommunikationsvorrichtung 1 nicht der Netzwerkmanagement-Master und ist der Grandmaster. Und die Kommunikationsvorrichtung 2, die der Netzwerkmanagement-Master ist, setzt in der Netzwerkeinstellungsnachricht NWConfig 15 als den Schwellenwert der Priorität des Grandmasters und überträgt die Netzwerkeinstellungsnachricht NWConfig an die Kommunikationsvorrichtung 1, die der Grandmaster ist. Wenn die Netzwerkeinstellungsnachricht NWConfig empfangen wurde, erhöht die Kommunikationsvorrichtung 1 die Priorität auf 15.
In einem Fall, in dem die Kommunikationsvorrichtung 100 nicht der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist, kann die Einstellungseinheit 130, wenn die Netzwerkeinstellungsnachricht empfangen wird, in der Grandmasterpriorität 22 einen in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltenen Schwellenwert setzen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Grandmasterpriorität 22 die Priorität des Kommunikationssystems 500 angibt, wie vorstehend beschrieben.
Konkret verifiziert die Einstellungseinheit 130 im Schritt S205, ob in der Grandmasterpriorität 22 der in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltene Schwellenwert eingerichtet werden soll oder nicht. Das heißt, die Einstellungseinheit 130 verifiziert, ob die Grandmasterpriorität 22 aktualisiert werden soll oder nicht. Wenn die Grandmasterpriorität 22 aktualisiert werden soll, fährt der Prozess mit Schritt S206 fort. Wenn die Grandmasterpriorität 22 nicht aktualisiert werden soll, kehrt der Prozess zu Schritt S201 zurück. Hier hängt vor der Kommunikationsvorrichtung ab, ob die Kommunikationsvorrichtung, die der Slave ist, die Grandmasterpriorität aktualisiert oder nicht. Selbst wenn die Kommunikationsvorrichtung, die der Slave ist, die Grandmasterpriorität nicht aktualisiert, würde ein Problem nicht auftreten wie für ein Protokoll. Das Anheben der Grandmasterpriorität durch die Netzwerkeinstellungsnachricht, die das Kommunikationsgerät, das nicht der Grandmaster ist, erkennt, kann die Priorität jedoch schneller aktualisieren als die erneute Ausführung des BMCA durch den Grandmaster, der die Priorität erhöhen ließ.
Im Schritt S206 setzt die Einstellungseinheit 130 in der Grandmasterpriorität 22 den in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltenen Schwellenwert. Danach kehrt der Prozess zu Schritt S201 zurück.
*** Weitere Konfigurationen ***
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Funktionen der Managementverifizierungseinheit 110, der Grandmasterverifizierungseinheit 120, der Einstellungseinheit 130 und der Vermittlungseinheit 140 durch Software realisiert. Als eine Variante können die Funktionen der Managementverifizierungseinheit 110, der Grandmasterverifizierungseinheit 120, der Einstellungseinheit 130 und der Vermittlungseinheit 140 durch Hardware realisiert werden.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann anstelle des Prozessors 910 in 2 und 3 eine elektronische Schaltung umfassen. Die elektronische Schaltung ist eine dedizierte elektronische Schaltung zum Realisieren der Funktionen der Managementverifizierungseinheit 110, der Grandmasterverifizierungseinheit 120, der Einstellungseinheit 130 und der Vermittlungseinheit 140.
Die elektronische Schaltung ist konkret eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, ein programmierter Prozessor, ein paralleler programmierter Prozessor, ein logischer IC, eine GA, ein ASIC oder ein FPGA. GA ist eine Abkürzung für Gate Array. ASIC ist eine Abkürzung für Application Specific Integrated Circuit (= Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung). FPGA ist eine Abkürzung für Feldprogrammierbares Gate Array.
Die Funktionen der Managementverifizierungseinheit 110, der Grandmasterverifizierungseinheit 120, der Einstellungseinheit 130 und der Vermittlungseinheit 140 können durch eine elektronische Schaltung realisiert sein oder können auf eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen verteilt realisiert sein.
Als eine weitere Variante kann ein Teil der Funktionen der Managementverifizierungseinheit 110, der Grandmasterverifizierungseinheit 120, der Einstellungseinheit 130 und der Vermittlungseinheit 140 durch die elektronische Schaltung realisiert werden, und der Rest der Funktionen kann durch Software realisiert werden.
Jeder aus dem Prozessor und der elektronischen Schaltung wird auch als ein Verarbeitungsschaltkreis bezeichnet. Das heißt, in der Kommunikationsvorrichtung 100 werden die Funktionen der Managementverifizierungseinheit 110, der Grandmasterverifizierungseinheit 120, der Einstellungseinheit 130 und der Vermittlungseinheit 140 durch den Verarbeitungsschaltkreis realisiert.
*** Beschreibung der Wirkungen der Ausführungsform ***
Das Kommunikationssystem 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine Einstellungsfunktion auf, in welcher der Netzwerkmanagement-Master den Grandmaster veranlasst, die Priorität des Grandmasters auf den Wert des Schwellenwerts anzuheben. Folglich wird, gemäß dem Kommunikationssystem 500 der vorliegenden Ausführungsform, verhindert, dass dann, wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer niedrigeren Priorität als der Schwellenwert neu eintritt, diese Kommunikationsvorrichtung auf den Grandmaster umgeschaltet wird. Gemäß dem Kommunikationssystem 500 der vorliegenden Ausführungsform gestattet das Kommunikationssystem 500 dann, wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer Priorität, die höher als oder ebenso hoch wie der Schwellenwert ist, neu eintritt, dass die Kommunikationsvorrichtung auf den Grandmaster umschaltet.
Wie vorstehend beschrieben, wird in dem Kommunikationssystem 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer Priorität, die niedriger als der Schwellenwert ist, eintritt, die Kommunikationsvorrichtung nicht als der Grandmaster erkannt, und wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer Priorität, die höher als oder gleich hoch wie der Schwellenwert ist, eintritt, die neu eingetretene Kommunikationsvorrichtung als der Grandmaster erkannt. Folglich werden gemäß dem Kommunikationssystem 500 der vorliegenden Ausführungsform die Umschaltungen in den Grandmastern bis zu einem bestimmten Niveau von Priorität nicht ausgeführt, und wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer hohen Priorität eintritt, kann ein Synchronisieren der Zeit mit der Kommunikationsvorrichtung ausgeführt werden. Folglich wird gemäß dem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem 500 ein Effekt bereitgestellt, wenn eine Kommunikationsvorrichtung mit einer hohen Priorität eintritt, um Synchronisieren der Zeit mit der Kommunikationsvorrichtung zu ermöglichen, während ein Umschalten in den Grandmastern, das unbeabsichtigt ist, verhindert wird.
In der vorstehenden Ausführungsform 1 ist jede Einheit der Kommunikationsvorrichtung als ein unabhängiger funktionaler Block beschrieben. Die Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung muss jedoch nicht in der Konfiguration wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform vorliegen. Der funktionale Block der Kommunikationsvorrichtung kann in jeglicher Konfiguration vorliegen, wenn die in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschriebenen Funktionen realisiert werden können. Die Kommunikationsvorrichtung kann ein System sein, das nicht aus einer Vorrichtung, sondern aus einer Vielzahl von Vorrichtungen konfiguriert ist.
Von Ausführungsform 1 kann eine Vielzahl von Teilen kombiniert und ausgeführt werden. Oder von dieser Ausführungsform kann ein Teil ausgeführt werden. Darüber hinaus kann diese Ausführungsform in jeder Weise kombiniert und ausgeführt werden, entweder vollständig oder teilweise.
Das heißt, in Ausführungsform 1 ist eine freie Kombination der Ausführungsform, eine Variation jedes Elements in der Ausführungsform oder ein Weglassen jedes Elements in der Ausführungsform möglich.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist ein im Wesentlichen bevorzugtes Beispiel und ist nicht dazu vorgesehen, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung und den Umfang der Verwendungen der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Verschiedene Änderungen an der oben beschriebenen Ausführungsform sind möglich.
Bezugszeichenliste

11:: Interrupt-Steuerungseinheit;
12:: Sendeeinheit;
13:: Zeitteilungssteuerungseinheit;
14:: Empfangseinheit;
15:: Synchronisationssteuerungseinheit;
16:: Datenvermittlungseinheit;
17, 18:: Netzwerkschnittstelle;
21:: Vorrichtungspriorität;
22:: Grandmasterpriorität;
23:: Schwellenwert;
100:: Kommunikationsvorrichtung;
110:: Managementverifizierungseinheit;
120:: Grandmasterverifizierungseinheit;
130:: Einstellungseinheit;
140:: Vermittlungseinheit;
500, 501:: Kommunikationssystem;
900:: Mikrocomputer;
910:: Prozessor;
921:: Speicher;
922:: zusätzliche Speichervorrichtung;
930:: Eingabeschnittstelle;
940:: Ausgabeschnittstelle;
950:: Kommunikationssteuerungseinheit;
961, 962:: Netz-werkanschluss;
970:: Systemuhr; Announce: Grandmastervermittlungsnachricht
NWConfig:: Netzwerkeinstellungsnachricht;
Sync:: Synchronisationsnachricht
GM:: Grandmaster;
NWM:: Netzwerkmanagement-Master.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013085278 A [0004]

Claims

Kommunikationsvorrichtung, enthalten in einem Kommunikationssystem, wobei das Kommunikationssystem eine Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen aufweist, wobei eine Kommunikationsvorrichtung einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen als ein Grandmaster, der ein Zeitstandard der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen sein soll, gesetzt ist, und eine Kommunikationsvorrichtung von einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen ist als ein Netzwerkmanagement-Master gesetzt, der eine Priorität des Grandmasters setzt, wobei die Kommunikationsvorrichtung umfasst: eine Managementverifizierungseinheit, um zu verifizieren, ob die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht; eine Grandmasterverifizierungseinheit, um zu verifizieren, ob die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist oder nicht; und eine Einstellungseinheit, wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und der Grandmaster ist, um in einer Priorität der Kommunikationsvorrichtung einen Schwellenwert zu setzen, der angibt, dass eine Priorität höher als eine Priorität eines aktuellen Grandmasters ist, und wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist, eine Netzwerkeinstellungsnachricht zu übertragen, die den für eine Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzenden Schwellenwert umfasst.
Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Grandmasterverifizierungseinheit, wenn die Netzwerkeinstellungsnachricht von einer anderen Kommunikationsvorrichtung des Kommunikationssystems empfangen wurde, verifiziert, ob die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist oder nicht, und die Einstellungseinheit, wenn die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist, den in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltenen Schwellenwert in der Priorität der Kommunikationsvorrichtung setzt.
Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 2, die in einem Speicher die Priorität der Kommunikationsvorrichtung als eine Vorrichtungspriorität speichert, und im Speicher die Priorität des Grandmasters als eine Grandmasterpriorität speichert, wobei die Einstellungseinheit, wenn die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist, in der Vorrichtungspriorität den in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltenen Schwellenwert setzt, und in der Grandmasterpriorität den in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltenen Schwellenwert setzt.
Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Einstellungseinheit, wenn die Kommunikationsvorrichtung nicht der Grandmaster ist, verifiziert, ob in der Grandmasterpriorität der in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltene Schwellenwert zu setzen ist, und wenn verifiziert wurde, dass der Schwellenwert zu setzen ist, in der Grandmasterpriorität den in der Netzwerkeinstellungsnachricht enthaltenen Schwellenwert setzt.
Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, umfassend: eine Vermittlungseinheit, um durch Senden und Empfangen einer Grandmastervermittlungsnachricht zum Auswählen des Grandmasters eine Grandmastervermittlung auszuführen, wobei die Grandmastervermittlungsnachricht eine Priorität einer Kommunikationsvorrichtung umfasst, die ein Kandidat für den Grandmaster sein soll, wobei die Vermittlungseinheit, wenn sie die Grandmastervermittlungsnachricht empfängt, die Grandmastervermittlung durch Ausführung eines Grandmasterprioritätsvergleichsprozesses, der die in der Grandmastervermittlungsnachricht enthaltene Priorität mit der Grandmasterpriorität vergleicht, durchführt.
Kommunikationssystem, umfassend: eine Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen, wobei eine Kommunikationsvorrichtung von einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen als ein Grandmaster gesetzt ist, der ein Zeitstandard der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen sein soll, und eine Kommunikationsvorrichtung von einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen als ein Netzwerkmanagement-Master gesetzt ist, der eine Priorität des Grandmasters setzt, wobei die in der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen enthaltene Kommunikationsvorrichtung umfasst: eine Managementverifizierungseinheit, um zu verifizieren, ob die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht, eine Grandmasterverifizierungseinheit, um zu verifizieren, ob die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist oder nicht, und eine Einstellungseinheit, wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und der Grandmaster ist, um in einer Priorität der Kommunikationsvorrichtung einen Schwellenwert zu setzen, der angibt, dass eine Priorität höher als eine Priorität eines aktuellen Grandmasters ist, und wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist, eine Netzwerkeinstellungsnachricht zu übertragen, die den für eine Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzenden Schwellenwert umfasst.
Kommunikationsverfahren einer Kommunikationsvorrichtung, enthalten in einem Kommunikationssystem, wobei das Kommunikationssystem eine Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen aufweist, wobei eine Kommunikationsvorrichtung einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen als ein Grandmaster, der ein Zeitstandard der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen sein soll, gesetzt ist, und eine Kommunikationsvorrichtung von einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen ist als ein Netzwerkmanagement-Master gesetzt, der eine Priorität des Grandmasters setzt, wobei das Kommunikationsverfahren umfasst: Verifizieren, durch eine Managementverifizierungseinheit, ob die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht; Verifizieren, durch eine Grandmasterverifizierungseinheit, ob die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist oder nicht; und wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und der Grandmaster ist, Setzen eines Schwellenwerts in einer Priorität der Kommunikationsvorrichtung, der angibt, dass eine Priorität höher als eine Priorität eines aktuellen Grandmasters ist, und wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist, Übertragen einer Netzwerkeinstellungsnachricht, die den für eine Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzenden Schwellenwert umfasst, durch eine Einstellungseinheit.
Kommunikationsprogramm einer Kommunikationsvorrichtung, enthalten in einem Kommunikationssystem, wobei das Kommunikationssystem eine Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen aufweist, wobei eine Kommunikationsvorrichtung einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen als ein Grandmaster, der ein Zeitstandard der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen sein soll, und eine Kommunikationsvorrichtung von einer von der Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen ist als ein Netzwerkmanagement-Master gesetzt, der eine Priorität des Grandmasters setzt, wobei das Kommunikationsprogramm die Kommunikationsvorrichtung, die ein Computer ist, veranlasst, auszuführen: einen Managementverifizierungsprozess, um zu verifizieren, ob die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master ist oder nicht; einen Grandmasterverifizierungsprozess, um zu verifizieren, ob die Kommunikationsvorrichtung der Grandmaster ist oder nicht; und einen Einstellprozess, wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und der Grandmaster ist, um in einer Priorität der Kommunikationsvorrichtung einen Schwellenwert zu setzen, der angibt, dass eine Priorität höher als eine Priorität eines aktuellen Grandmasters ist, und wenn die Kommunikationsvorrichtung der Netzwerkmanagement-Master und nicht der Grandmaster ist, eine Netzwerkeinstellungsnachricht zu übertragen, die den für eine Priorität einer anderen Kommunikationsvorrichtung, die der Grandmaster ist, zu setzenden Schwellenwert umfasst.