DE112018007928B4

DE112018007928B4 - Zeitsynchronisationssystem, Zeitmaster, Verwaltungsmaster und Zeitsynchronisationsverfahren

Info

Publication number: DE112018007928B4
Application number: DE112018007928.7T
Authority: DE
Inventors: Tomohisa Yamaguchi; Atsushi Kajino
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2038-10-30
Also published as: TWI728514B; TW202016676A; US20210167941A1; US11271714B2; DE112018007928T5; JP6555445B1; JPWO2020089962A1; WO2020089962A1

Abstract

Ein Zeitsynchronisationssystem umfasst Zeitmaster (2) und einen Verwaltungsmaster (3). Der Verwaltungsmaster (3) umfasst einen Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager (32), welcher an jeden Zeitmaster (2) ein Prioritätsabfrageframe sendet, und einen Verwaltungsmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter (34), welcher an einen Zeitmaster (2), welcher eine Priorität hält, die unter Prioritäten der Zeitmaster die Höchste ist, ein Höchste-Priorität-Mitteilungsframe zum Ändern der Priorität auf die höchste Priorität sendet. Jeder der Zeitmaster (2) umfasst einen Zeitmaster-Priorität-Antworter (22), welcher an den Verwaltungsmaster (3) ein Prioritätsantwortframe sendet, nachdem das Prioritätsabfrageframe von dem Verwaltungsmaster (3) empfangen wurde, und einen Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter (24), welcher seine Priorität auf die höchste Priorität ändert, wenn das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe von dem Verwaltungsmaster (3) empfangen wird. Der Hauptmaster (1) überträgt an jeden Zeitmaster (2) ein Zeitmitteilungsframe zur Synchronisation einer Zeit des Zeitmasters (2).

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Zeitsynchronisationssystem, welches ein Verfahren zum Beibehalten einer fortwährenden Zeitsynchronisation verwendet, einen Zeitmaster und einen Verwaltungsmaster, welche in dem Zeitsynchronisationssystem verwendet werden, und ein Zeitsynchronisationsverfahren.
Hintergrund
In Systemen, in denen mehrere Geräte, die mit einem Netzwerk verbunden sind, synchron zu einer Zeit eines Hauptmasters, welcher als Taktquelle dient, arbeiten, wird herkömmlicherweise aus mehreren Zeitmastern als der Hauptmaster ein Zeitmaster ausgewählt, welcher eine Priorität hat, die unter Prioritäten der mehreren Zeitmaster die Höchste ist (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Zitierungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer H08-328690
US 2004/0196872 A1 offenbart ein Netzwerksystem mit Master-Slave-Struktur. Ein Master-Gerät sendet ein Synchronisationsinformationsframe, welches von den Slave-Geräten empfangen wird, womit eine Zeitsynchronisation durchgeführt wird. Wenn das Master-Gerät ausfällt, wird ein neuer Master auf Grundlage einer Prioritätenliste bestimmt.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Gemäß dem Auswahlverfahren, welches in Patentliteratur 1 offenbart ist, wird jedoch zum Beispiel, wenn ein Zeitmaster mit einer höheren Priorität als die des Hauptmasters in einem Zustand hinzugefügt wird, in welchem jedes Gerät zeitsynchronisiert arbeitet, der Zeitmaster mit der hohen Priorität, der ohne Synchronisation mit der Zeit in dem System hinzugefügt wird, als der Hauptmaster ausgewählt. Dies verursacht ein Problem dahingehend, dass in dem System eine Zeitsynchronisationsabweichung auftritt.
Um das vorgenannte Problem zu lösen, ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Zeitsynchronisationssystem bereitzustellen, in welchem selbst in dem Fall, in welchem ein Zeitmaster, der eine Priorität hat, die höher als die des Hauptmasters ist, hinzugefügt wird, keine Zeitsynchronisationsabweichung auftritt.
Lösung des Problems
Um die vorgenannten Probleme zu lösen und das vorgenannte Ziel zu erreichen, umfasst ein Zeitsynchronisationssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung (i) Zeitmaster, welche Zeitinformation halten, und (ii) einen Verwaltungsmaster, welcher die Zeitinformation verwaltet und an einen der Zeitmaster, der eine Priorität hält, die unter Prioritäten der Zeitmaster am höchsten ist, eine Mitteilung über eine höchste Priorität sendet. Der Verwaltungsmaster umfasst (i) einen Verwaltungsmaster-Priorität-Abfrager, welcher bei Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems an jeden Zeitmaster ein Prioritätsabfrageframe sendet, welches eine für den Zeitmaster voreingestellte Priorität abfragt, und (ii) einen Verwaltungsmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter, welcher an den Zeitmaster, der die Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster am höchsten ist, ein Höchste-Priorität-Mitteilungsframe zum Ändern der Priorität des Zeitmasters auf die höchste Priorität sendet. Jeder der Zeitmaster umfasst (i) einen Zeitmaster-Priorität-Antworter, welcher nach Empfangen des Prioritätsabfrageframes von dem Verwaltungsmaster bei Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems an den Verwaltungsmaster als eine Antwort ein Prioritätsantwortframe sendet, welches die in dem Zeitmaster gespeicherte Priorität umfasst, (ii) einen Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter, welcher, wenn das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe von dem Verwaltungsmaster empfangen wird, die Priorität des Zeitmasters auf die höchste Priorität ändert, und (iii) einen Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter, welcher eine Verarbeitung des Vergleichens der Priorität des jeweiligen Zeitmasters und der Priorität, welche von dem Zeitmaster bezogen wird, der von dem jeweiligen Zeitmaster verschieden ist, und des Auswählens des Zeitmasters, der die Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster am höchsten ist, als einen Hauptmaster ausführt. Der Hauptmaster (i) behält nach der Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems das Halten der höchsten Priorität bei und (ii) sendet an den Zeitmaster, der von dem als der Hauptmaster ausgewählten Zeitmaster verschieden ist, basierend auf der in dem Hauptmaster gehaltenen Zeitinformation ein Zeitmitteilungsframe zur Synchronisation einer Zeit des Zeitmasters.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Zeitsynchronisationssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung wird die Priorität eines Zeitmasters, der aus den in dem Zeitsynchronisationssystem enthaltenen Zeitmastern als der Hauptmaster ausgewählt ist, zu einem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Zeitsystems auf die höchste Priorität geändert. Dies verhindert selbst in dem Fall, in welchem ein Zeitmaster, der eine Priorität hat, die höher als eine ursprüngliche Priorität des Hauptmasters ist, nach der Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems hinzugefügt wird, dass der Hauptmaster gegenüber dem geändert wird, welcher bei der Inbetriebnahme des Zeitsystems ausgewählt wurde, und verhindert daher das Auftreten einer Zeitsynchronisationsabweichung.
Ferner, gemäß dem Zeitsynchronisationsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung wird die Priorität eines Zeitmasters, der aus den in dem Zeitsynchronisationssystem enthaltenen Zeitmastern als der Hauptmaster ausgewählt ist, zu dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Zeitsystems auf die höchste Priorität geändert. Dies verhindert selbst in dem Fall, in welchem ein Zeitmaster, der eine Priorität hat, die höher als eine ursprüngliche Priorität des Hauptmasters ist, nach der Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems hinzugefügt wird, dass der Hauptmaster gegenüber dem geändert wird, welcher bei der Inbetriebnahme des Zeitsystems ausgewählt wurde, und verhindert daher das Auftreten einer Zeitsynchronisationsabweichung.
Figurenliste

1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Zeitsynchronisationssystems gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Zeitmasters gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Verwaltungsmasters gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung zeigt;
4 zeigt ein Format von diversen Typen von Frames, welche zwischen dem Zeitmaster und dem Verwaltungsmaster gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung kommuniziert werden;
5 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
6 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Betriebs des Zeitsynchronisationssystems gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
7 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt, an welchem ein Hauptmaster ausgewählt ist, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
8 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin in einem Fall, in welchem ein Zeitmaster hinzugefügt wird, der eine Priorität hat, die höher als eine ursprüngliche Priorität des Hauptmasters ist, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
9 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Zeitsynchronisationssystems gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung;
10 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Zeitmasters gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung zeigt;
11 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems gemäß Ausführungsform 2 vorliegenden Offenbarung;
12 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt, an welchem ein Hauptmaster ausgewählt ist, gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung;
13 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt, wenn ein Zeitmaster hinzugefügt wird, der eine Priorität hat, die höher als eine ursprüngliche Priorität eines anderen Zeitmasters mit einer höchsten Priorität ist, gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung;
14 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung;
15 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt, an welchem ein Hauptmaster ausgewählt ist, gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung;
16 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt, an dem ein Zeitmaster hinzugefügt wird, der eine Priorität hat, die die Höchste ist, gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung; und
17 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt, an dem ein Hauptmaster ausgewählt ist, der eine höchste Priorität hat, gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsform 1
1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Zeitsynchronisationssystems gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung. Ein Hauptmaster 1 ist eine Taktquelle des Zeitsynchronisationssystems und nur ein Hauptmaster 1 ist in dem System vorhanden. Ein Zeitmaster 2 ist ein Gerät, welches eine Zeitinformation hält, und eine Vielzahl der Zeitmaster 2 ist in dem System vorhanden. (Genau) ein Zeitmaster 2 der Vielzahl von Zeitmastern 2 wird als der Hauptmaster 1 auf eine Weise ausgewählt, die später beschrieben wird. Ein Verwaltungsmaster 3 verwaltet Information der Zeitmaster 2 und sendet eine Mitteilung über eine höchste Priorität an einen Zeitmaster 2, der eine Priorität hat, welche unter den Prioritäten der Zeitmaster 2 die Höchste ist, und nur ein Verwaltungsmaster 3 ist in dem System vorhanden. Ein Netzwerk 4 stellt Netzwerkverbindungen zwischen den Geräten bereit.
Die „Priorität“ bedeutet eine Information, die jedem Zeitmaster 2 in dem System zugeordnet ist, und gibt eine Prioritätsreihenfolge an, welche dazu verwendet wird, den Hauptmaster 1 aus den Zeitmastern 2 auszuwählen. Ein Nutzer kann die Priorität frei einstellen. Die „höchste Priorität“ bedeutet eine Priorität eines Zeitmasters 2, welcher als der Hauptmaster 1 dienen soll. In Ausführungsform 1 ist die Priorität, die für die Zeitmaster 2 eingestellt werden kann, auf den Bereich „2“ - „255“ festgelegt, und der Verwaltungsmaster 3 stellt die Priorität „1“ für den Zeitmaster 2 ein, welcher als der Hauptmaster 1 dienen soll. In diesem Fall, wenn der Hauptmaster 1 aus einem Zeitmaster 2, der die Priorität „2“ hat, und einem Zeitmaster 2, der die Priorität „10“ hat, welche in demselben System enthalten sind, ausgewählt wird, wird der Zeitmaster 2, der die Priorität „2“ hat, ausgewählt. Die Priorität nimmt mit kleiner werdender Zahl, welche die Priorität angibt, zu.
2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des Zeitmasters 2 zeigt. Ein Zeitmaster-Kommunikator 21 kommuniziert mit anderen Geräten über das Netzwerk 4. Ein Zeitmaster-Priorität-Antworter 22 sendet als Reaktion auf eine Abfrage von dem Verwaltungsmaster 3 zum Beziehen der Priorität ein Prioritätsantwortframe an den Verwaltungsmaster 3. Ein Zeitmaster-Priorität-Halter 23 hält die Priorität des jeweiligen Zeitmasters 2. Ein Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter 24 ändert als Reaktion auf eine Höchste-Priorität-Änderungsmitteilung von dem Verwaltungsmaster 3 seine Priorität auf die höchste Priorität. Ein Zeitmaster-Bester-Master-Takt-Algorithmus (BMCA)-Verarbeiter 25 führt unter Verwendung der von dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gehaltenen Priorität eine Verarbeitung des Auswählens des Hauptmasters 1 wie in IEEE1588, IEEE802.1AS-Rev oder dergleichen festgelegt aus. Insbesondere wählt der Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 25 jedes der Master 2 den Hauptmaster 1 aus, indem wiederholt eine Verarbeitung des Vergleichens der lokalen Gerätepriorität und der Prioritäten, die durch nicht-gezeigte Mittel von anderen Zeitmastern 2 bezogen werden, ausgeführt wird. Ein Zeitmaster-Zeiterzeuger 26 erzeugt eine Zeit, die zur Zeitsynchronisation zu verwenden ist. Ein Zeitmaster-Zeitkorrigierer 27 korrigiert eine Zeit, die von dem Zeitmaster-Zeiterzeuger 26 erzeugt wird, auf eine Zeit des Hauptmasters 1.
3 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des Verwaltungsmasters 3 zeigt. Ein Verwaltungsmaster-Kommunikator 31 kommuniziert mit anderen Geräten über das Netzwerk 4. Um die Prioritäten der Zeitmaster 2 zu prüfen, macht ein Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager 32 Abfragen zum Beziehen der Prioritäten für die Zeitmaster 2. Ein Verwaltungsmaster-Prioritätsspeicher 33 speichert die Prioritäten, die von den Zeitmastern 2 bezogen werden. Ein Verwaltungsmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter 34 sendet an einen Zeitmaster 2, der eine Priorität hat, welche unter den von den Zeitmastern 2 bezogenen Prioritäten die Höchste ist, eine Mitteilung zum Ändern der Priorität auf die höchste Priorität. Obwohl zur Vereinfachung der Beschreibung der Verwaltungsmaster 3 gemäß Ausführungsform 1 keine Zeitsynchronisation ausführt, kann der Verwaltungsmaster 3 sowohl als ein Zeitmaster als auch als ein Zeitslave arbeiten.
4 zeigt ein Format von diversen Typen von Frames, welche von den Zeitmastern 2 und dem Verwaltungsmaster 3 gesendet werden. Ein Netzwerk-Header 101 speichert Daten zum Senden eines Frames, beispielsweise eine Sendequelle und ein Ziel. Ein Frametyp-Speicherbereich 102 speichert einen Frametyp, und in dem Fall eines Prioritätsabfrageframes, welches durch den Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager 32 des Verwaltungsmasters 3 an den Zeitmaster 2 zum Abfragen der Priorität gesendet wird, speichert der Frametyp-Speicherbereich 102 einen Identifikator des Prioritätsabfrageframes. Ein Daten-Speicherbereich 103 speichert beispielsweise die Priorität.
5 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems gemäß Ausführungsform 1. Zu dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems ist der Hauptmaster 1 noch nicht ausgewählt und jeder Zeitmaster 2 hält in seinem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 eine Priorität, die von der höchsten Priorität „1“ verschieden ist, d. h. eine Priorität innerhalb des Bereichs „2“ - „255“.
In Ausführungsform 1 wird eine Operation des Auswählens des Hauptmasters 1 aus einem Zeitmaster 2-1, der die Priorität „100“ hat, einem Zeitmaster 2-2, der die Priorität „110“ hat, und einem Zeitmaster 2-3, der die Priorität „120“ hat, erläutert. Die Priorität jedes Zeitmasters 2 kann frei eingestellt werden, beispielsweise durch Einstellen eines Standardwertes, durch Einstellen unter Verwendung eines in dem Zeitmaster enthaltenen Schalters oder durch Einstellen durch ein externes Werkzeug.
6 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern des Betriebs des Zeitsynchronisationssystems gemäß Ausführungsform 1. In Schritt S1, um die Priorität jedes der Zeitmaster 2 zu prüfen, sendet der Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager 32 des Verwaltungsmasters 3 über den Verwaltungsmaster-Kommunikator 31 an jeden Zeitmaster 2 das Prioritätsabfrageframe.
In Schritt S2 empfängt der Zeitmaster-Kommunikator 21 des jeweiligen Zeitmasters 2 das von dem Verwaltungsmaster 3 gesendete Prioritätsabfrageframe und speichert das Prioritätsabfrageframe in dem Zeitmaster-Priorität-Antworter 22. In Schritt S3 bezieht der Zeitmaster-Priorität-Antworter 22 die in dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gehaltene Priorität und sendet das Prioritätsantwortframe über den Zeitmaster-Kommunikator 21 an den Verwaltungsmaster 3.
In Schritt S4 empfängt der Verwaltungsmaster-Kommunikator 31 des Verwaltungsmasters 3 das Prioritätsantwortframe von allen Zeitmastern 2 und speichert die Prioritätsantwortframes in dem Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager 32. In Schritt S5 ordnet der Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager 32 dem antwortenden Zeitmaster 2 dessen Priorität zu und speichert die Priorität in dem Verwaltungsmaster-Prioritätsspeicher 33. Dieses Zuordnen zu dem Zeitmaster 2 kann auf jede beliebige Weise durchgeführt werden, welche es dem Zeitmaster-Kommunikator 21 des Zeitmasters 2 ermöglicht, eine Kommunikation zu identifizieren, welche an den lokalen Zeitmaster 2 adressiert ist, beispielsweise unter Verwendung einer IP-Adresse oder einer MAC-Adresse.
In Schritt S6 wählt der Verwaltungsmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter 34 des Verwaltungsmasters 3 eine Priorität aus, welche unter den in dem Verwaltungsmaster-Prioritätsspeicher 33 gespeicherten Prioritäten die Höchste ist, und sendet an den Zeitmaster 2, dem diese Priorität zugeordnet ist, über den Verwaltungsmaster-Kommunikator 31 ein Höchste-Priorität-Mitteilungsframe. Dieses „Höchste-Priorität-Mitteilungsframe“ ist ein Frame zum Senden einer Mitteilung an den Zeitmaster 2, der die Priorität hat, die unter den Prioritäten der in dem System enthaltenen Zeitmaster 2 die Höchste ist, dass die Priorität dieses Zeitmasters 2 die Höchste ist. Das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe speichert in seinem Frametyp-Speicherbereich 102 einen Identifikator des Höchste-Priorität-Mitteilungsframes. Obwohl das Auswählen eines Zeitmasters, der eine Priorität hat, welche unter den Prioritäten der Zeitmaster die Höchste ist, oben beschrieben ist, können andere Bedingungen für diese Auswahl verwendet werden.
In Schritt S7 empfängt der Zeitmaster-Kommunikator 21 des Zeitmasters 2 das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe, welches durch den Verwaltungsmaster 3 gesendet wurde, und speichert das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe in seinem Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter 24. In Schritt S8 ändert der Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter 24 die Priorität, die in dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gespeichert ist, auf die höchste Priorität „1“. Während diese Änderung vorgenommen wird, wird eine ursprüngliche Priorität separat in dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gehalten, um für den Fall, dass der Zeitmaster 2 von dem Hauptmaster 1 auf einen Zeitmaster 2 geändert wird, die Priorität wieder auf die ursprüngliche Priorität ändern zu können.
In Schritt S9 führt der Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 25 des jeweiligen Zeitmasters 2 einen BMCA unter Verwendung der in dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gehaltenen Priorität aus, wodurch als der Hauptmaster 1 ein Zeitmaster 2 ausgewählt wird, der eine Priorität hat, die unter solchen Prioritäten die Höchste ist. In dem Fall des Beispiels von 7 wird der Zeitmaster 2-1 als der Hauptmaster 1 ausgewählt.
In Schritt S10 bezieht der Hauptmaster 1, d. h. der Zeitmaster 2-1, eine Zeit des Zeitmaster-Zeiterzeugers 26 und sendet über den Zeitmaster-Kommunikator 21 ein Zeitmitteilungsframe an alle Zeitmaster, d. h. an den Zeitmaster 2-2, den Zeitmaster 2-3 bis zu einem Zeitmaster 2-M. Das Zeitmitteilungsframe speichert in seinem Frametyp-Speicherbereich 102 einen Identifikator des Zeitmitteilungsframes und speichert in seinem Daten-Speicherbereich 103 die Zeit des Hauptmasters 1.
In Schritt S11 empfangen alle Zeitmaster 2 die Zeit des Hauptmasters 1 über den Zeitmaster-Kommunikator 21 und der Zeitmaster-Zeitkorrigierer 27 korrigiert die Zeit des Zeitmaster-Zeitgenerators 26 unter Verwendung der empfangenen Zeit, wodurch die Zeitsynchronisation ausgeführt wird. Durch Ausführen der oben beschriebenen Prozesse der Schritte S1 bis S 11 führt das Zeitsynchronisationssystem die Zeitsynchronisation mit der Zeit des Hauptmasters 1 aus.
Selbst in dem Fall, in welchem ein BMCA ausgeführt wird, nachdem nach der Inbetriebnahme des Systems ein Zeitmaster 2-4, der die Priorität „50“ hat, welche höher als die ursprüngliche Priorität „100“ des Hauptmasters 1 ist, mit dem System verbunden wird, wie in 8 gezeigt ist, tritt eine Änderung des Hauptmasters 1 nicht auf, weil die Priorität des Hauptmasters 1, d. h. des Zeitmastes 2-1, auf die höchste Priorität „1“ geändert ist.
Obwohl in Ausführungsform 1 die Priorität, die für jedes Gerät eingestellt werden kann, auf den Bereich „2“ - „255“ festgelegt ist, können ferner in dem Fall eines Systems, welches beispielsweise sowohl einen Zeitmaster 2, der eine hochgenaue Taktquelle bereitstellt, als auch ein Zeitmaster 2, der eine Taktquelle mit geringer Genauigkeit bereitstellt, umfasst, die Prioritäten so klassifiziert sein, dass der Zeitmaster, der eine hochgenaue Taktquelle bereitstellt, zuverlässig ausgewählt wird.
Beispielsweise tritt eine Zeitabweichung mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit in einem Zeitmaster 2 auf, welcher eine Taktquelle unter Verwendung von Hardware (HW) bereitstellt, weil die HW nach dem Senden und Empfangen diverser Typen von Frames eine Zeit hält, und daher hängt ihre Leistungsfähigkeit nicht von einer Verarbeitungszeit von Software (SW) ab. Ein solcher Zeitmaster 2 kann eine genauere Taktquelle bereitstellen als die eines Zeitmasters 2, welcher eine Taktquelle unter Verwendung von SW ohne die Unterstützung von HW bereitstellt. In dem Fall dieser Zeitmaster 2 wird eine zuverlässige Auswahl des Zeitmasters 2, welcher eine hochgenaue Taktquelle bereitstellt, erreicht, indem die Prioritäten so klassifiziert werden, dass die Priorität des Zeitmasters 2, welcher eine hochgenaue Taktquelle unter Verwendung der HW bereitstellt, aus einem Bereich hoher Prioritäten „2“ - „127“ eingestellt ist und dass die Priorität des Zeitmasters 2, der eine Taktquelle unter Verwendung der SW ohne die Unterstützung der HW bereitstellt, aus einem Bereich geringer Prioritäten „128“ - „255“ eingestellt ist.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Zeitsynchronisationssystem gemäß Ausführungsform 1 der Hauptmaster 1 auf die höchste Priorität eingestellt und daher tritt eine Änderung des Hauptmasters 1 selbst in dem Fall nicht auf, dass nach Inbetriebnahme des Systems ein BMCA ausgeführt wird, nachdem ein Zeitmaster 2, der eine Priorität hat, die höher als die Priorität des Hauptmasters 1 vor dessen Auswahl als Hauptmaster 1 ist, d. h. welche höher als die ursprüngliche Priorität des Hauptmasters 1 ist, mit dem System verbunden wird. Dies bewirkt, dass das Auftreten einer Zeitsynchronisationsabweichung in dem Zeitsynchronisationssystem verhindert wird.
Ausführungsform 2
9 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Zeitsynchronisationssystems gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung. Strukturelle Elemente, welche dieselben wie in Ausführungsform 1 sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und auf deren detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Ein einfacher Zeitmaster 5 (5-1 bis 5-M) ist ein Gerät, welches eine Zeitinformation hält, und ist ein Zeitmaster, welcher einen BMCA ausführt, ohne diverse Typen von von dem Verwaltungsmaster 3 gesendeten Abfragen handzuhaben, und eine Vielzahl der einfachen Zeitmaster 5 kann in dem System vorhanden sein. Ferner kann der einfache Zeitmaster 5 das Zeitmitteilungsframe senden. Der einfache Zeitmaster 5, welche beispielsweise ein Zeitserver ist, kann einen genaueren Takt erreichen. Der einfache Zeitmaster 5 kann auch als der Hauptmaster 1 dienen.
In Ausführungsform 2 ist die Priorität, die für die Zeitmaster 2 eingestellt werden kann, auf den Bereich „11“ - „255“ festgelegt, wobei die höchste Priorität, die durch den Verwaltungsmaster 3 für den Zeitmaster 2 eingestellt werden kann, „10“ ist und wobei die Priorität, die für die einfachen Zeitmaster 5 eingestellt werden kann, auf den Bereich „1“ - „9“ festgelegt ist.
10 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration des einfachen Zeitmasters 5 zeigt. Ein Einfacher-Zeitmaster-Priorität-Halter 51 hält die Priorität. Ein Einfacher-Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 52 führt unter Verwendung der durch den Einfacher-Zeitmaster-Priorität-Halter 51 gehaltenen Priorität eine Verarbeitung des Auswählens des Hauptmasters 1 wie durch IEEE1588, IEEE802.1AS-Rev oder dergleichen festgelegt aus. Ein Einfacher-Zeitmaster-Zeiterzeuger 53 erzeugt eine Zeit, welche zur Zeitsynchronisation zu verwenden ist. Ein Einfacher-Zeitmaster-Zeitkorrigierer 54 korrigiert eine Zeit, welche durch den Einfacher-Zeitmaster-Zeitgenerator 53 erzeugt wird, auf eine Zeit des Hauptmasters 1.
11 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems gemäß Ausführungsform 2. Zu dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems ist der Hauptmaster 1 noch nicht ausgewählt und jeder Zeitmaster 2 hält in seinem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 eine Priorität, welche innerhalb des Bereichs „11“ - „255“ ist und nicht die höchste Priorität „10“ ist. Jeder einfache Zeitmaster 5 hält in seinem Einfacher-Zeitmaster-Priorität-Halter 51 eine Priorität aus dem Bereich „1“ - „9“, welche höher als die höchste Priorität „10“ ist.
In Ausführungsform 2 wird eine Operation des Auswählens des Hauptmasters 1 aus einem Zeitmaster 2-1, der die Priorität „100“ hat, einem Zeitmaster 2-2, der die Priorität „110“ hat, einem Zeitmaster 2-3, der die Priorität „120“ hat, einem einfachen Zeitmaster 5-1, der die Priorität „8“ hat, und einem einfachen Zeitmaster 5-2, der die Priorität „9“ hat, erläutert. Obwohl in Ausführungsform 2 die höchste Priorität auf „10“ eingestellt ist, kann die höchste Priorität variabel sein, wodurch eine Anpassung eines Prioritätsbereichs, der für die einfachen Zeitmaster 5 eingestellt ist, ermöglicht wird, oder kann beim Starten des Systems eingestellt werden.
Die Zeitmaster 2 und der Verwaltungsmaster 3 kommunizieren auf gleiche Weise gemäß den Prozessen der Schritte S1 bis S8 der Ausführungsform 1 und die Priorität eines Zeitmasters 2, der eine Priorität hat, die unter Prioritäten der Zeitmaster 2 die Höchste ist, wird auf die höchste Priorität „10“ geändert.
Dann führt der Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 25 des jeweiligen Zeitmasters 2 unter Verwendung der in dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gehaltenen Priorität einen BMCA aus, und der Einfacher-Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 52 führt unter Verwendung der in dem Einfache-Zeitmaster-Priorität-Halter 51 gehaltenen Priorität einen BMCA aus, wodurch als der Hauptmaster 1 ein Zeitmaster 2 oder ein einfacher Zeitmaster 5 ausgewählt wird, der die höchste Priorität hat. In dem Fall des Beispiels von 12 wird der einfache Zeitmaster 5-1 als der Hauptmaster 1 ausgewählt.
Auf gleiche Weise wie in Schritt S11 der Ausführungsform 1 führt jeder Zeitmaster 2 und jeder einfache Zeitmaster 5 nach dem Ausführen eines BMCA dann die Zeitsynchronisation mit der Zeit des Hauptmasters 1 aus.
Selbst in dem Fall, in welchem nach der Inbetriebnahme des Systems ein BMCA ausgeführt wird, nachdem ein Zeitmaster 2-4, der die Priorität „50“ hat, die höher als die höchste Priorität „100“ des Zeitmasters 2-1 ist, zu dem System hinzugefügt wird, wie in 13 gezeigt ist, tritt eine Änderung des Hauptmasters 1, d. h. eine Änderung weg von dem einfachen Zeitmaster 5-1, nicht auf, weil die Prioritäten für die einfachen Zeitmaster 5 aus dem Prioritätsbereich eingestellt sind, der höher als die höchste Priorität „10“ ist, welche die Höchste unter den Prioritäten der Zeitmaster 2 ist.
Wie oben beschrieben, ist gemäß dem Zeitsynchronisationssystem gemäß Ausführungsform 2 ein Prioritätsbereich eingestellt, welcher höher als die höchste Priorität ist, welche die Höchste unter den Prioritäten der Zeitmaster 2 ist, und die Prioritäten der einfachen Zeitmaster 5, welche eine Änderung der höchsten Priorität nicht handhaben, sind aus dem Prioritätsbereich eingestellt. Dies ermöglicht dem einfachen Zeitmaster 5, als der Hauptmaster 1 zu dienen. Des Weiteren kann, in dem Fall, in welchem der einfache Zeitmaster 5 als ein Zeitserver dient, das Einstellen des einfachen Zeitmasters 5 als den Hauptmaster 1 einen genaueren Takt bewirken.
Des Weiteren ist die Priorität, die für den Hauptmaster 1 eingestellt ist, höher als eine Priorität, welche die Höchste unter den Prioritäten der Zeitmaster 2 ist, d. h. höher als die höchste Priorität, welche für einen Zeitmaster 2 der Zeitmaster 2 zum Durchführen einer Änderung auf die höchste Priorität eingestellt ist. Daher tritt eine Änderung des Hauptmasters 1 selbst in dem Fall nicht auf, in welchem ein BMCA ausgeführt wird, nachdem ein Zeitmaster, der eine Priorität hat, die höher als die ursprüngliche Priorität eines Zeitmasters 2 mit der höchsten Priorität ist, wie in 13 verbunden wird. Dies bewirkt, dass das Auftreten einer Zeitsynchronisationsabweichung verhindert wird.
Ausführungsform 3
In Ausführungsform 3 wird ein Beispiel beschrieben, in welchem ein Zeitmaster 2, der eine Priorität hat, die höher ist als alle Prioritäten der Zeitmaster 2 und der einfachen Zeitmaster 5, die in dem System enthalten sind, neu hinzugefügt wird, nachdem die Zeitsynchronisation unter Verwendung der Zeit ausgeführt wurde, welche durch den einfachen Zeitmaster 5 gehalten wird, welcher einen genaueren Takt als die Zeitmaster 2 erreicht. Eine beispielhafte Konfiguration eines Zeitsynchronisationssystems gemäß Ausführungsform 3 ist gleich dem von Ausführungsform 2. In Ausführungsform 3 ist die Priorität, welche für die Zeitmaster 2 und die einfachen Zeitmaster 5 eingestellt werden kann, auf den Bereich „2“ - „255“ festgelegt, und die höchste Priorität, die durch den Verwaltungsmaster 3 für die Zeitmaster 2 eingestellt werden kann, ist „1“.
14 zeigt eine beispielhafte Konfiguration des Systems und von Prioritäten darin zu einem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems gemäß Ausführungsform 3. Zu dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Systems ist der Hauptmaster 1 noch nicht ausgewählt und jeder Zeitmaster 2 hält in seinem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 eine Priorität aus dem Bereich „2“ - „255“, die nicht die höchste Priorität „1“ ist, und jeder einfache Zeitmaster 5 hält in seinem Einfacher-Zeitmaster-Priorität-Halter 51 eine Priorität aus dem Bereich „2“ - „255“, die nicht die höchste Priorität „1“ ist.
In Ausführungsform 3 wird eine Operation des Auswählens des Hauptmasters 1 aus einem Zeitmaster 2-1, der die Priorität „100“ hat, einem Zeitmaster 2-2, der die „110“ hat, einem Zeitmaster 2-3, der die Priorität „120“ hat, einem einfachen Zeitmaster 5-1, der die Priorität „80“ hat, und einem einfachen Zeitmaster 5-2, der die Priorität „90“ hat, erläutert.
Der Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 25 des jeweiligen Zeitmasters 2 führt einen BMCA unter Verwendung der in dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gehaltenen Priorität aus und der Einfacher-Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 52 führt einen BMCA unter Verwendung der in dem Einfacher-Zeitmaster-Priorität-Halter 51 gehaltenen Priorität aus, wodurch als der Hauptmaster 1 ein Zeitmaster 2 oder ein einfacher Zeitmaster 5 ausgewählt wird, welcher eine Priorität hat, die die Höchste ist. In 15 wird der einfache Zeitmaster 5-1 als der Hauptmaster 1 ausgewählt.
Auf die gleiche Weise wie in Ausführungsform 1 und Ausführungsform 2 prüft der Verwaltungsmaster 3 dann die Priorität aller Zeitmaster 2 und sendet an den Zeitmaster 2-1, der die Priorität hat, welche unter den Prioritäten der Zeitmaster 2 die Höchste ist, ein Höchste-Priorität-Mitteilungsframe. Als Reaktion auf den Empfang des Höchste-Priorität-Mitteilungsframes durch den Zeitmaster 2-1 speichert der Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter 24 des Zeitmasters 2-1 in einem nicht-gezeigten Speichermittel den Empfang des Höchste-Priorität-Mitteilungsframes. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Änderung der Priorität, die in dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gehalten wird, nicht durchgeführt.
Ein Zeitmaster 2-4, der eine Priorität hat, welche am höchsten ist, wird nach Inbetriebnahme des Systems wie in 16 gezeigt verbunden und dann beginnt ein Ausführen eines BMCA. Wenn der BMCA in diesem Zustand gestartet wird, detektiert der Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 25 des Zeitmasters 2-1, welcher das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe empfängt, in den Prozessen zum Ausführen des BMCA, dass die Priorität des hinzugefügten Zeitmasters 2-4 höher als die Priorität eines aktuellen Hauptmasters 1 ist.
Der Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 25, welcher das Verbinden des Zeitmasters 2-4 detektiert, der die Priorität hat, die am höchsten ist, sendet an den Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter 24 eine Mitteilung über das Verbinden des Zeitmasters 2-4, der die Priorität hat, die am höchsten ist. Der Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter 24, der die Mitteilung empfangen hat, ändert die in dem Zeitmaster-Priorität-Halter 23 gehaltene Priorität auf die höchste Priorität „1“ und sendet eine Mitteilung über diese Änderung an den Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 25. Der Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter 25, welcher diese Mitteilung empfangen hat, führt einen BMCA mit der höchsten Priorität „1“ aus, und daher wird der Zeitmaster 2-1 mit der höchsten Priorität „1“ als der Hauptmaster 1 eingestellt, wie in 17 gezeigt ist. Obwohl in Ausführungsform 3 ein Beispiel des Verbindens eines zusätzlichen Zeitmasters 2 beschrieben ist, kann das Verbinden eines zusätzlichen einfachen Zeitmasters 5 auf gleiche Weise durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Zeitsynchronisationssystem gemäß Ausführungsform 3 in dem Fall, in welchem der einfache Zeitmaster 5-1 als der Hauptmaster 1 eingestellt ist, das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe vorher an einen Zeitmaster 2 gesendet, der eine Priorität hat, welche die Höchste unter den Zeitmastern 2 ist, die in dem System enthalten sind und mit dem Hauptmaster 1, welcher der einfache Zeitmaster 5-1 ist, zeitsynchronisiert sind, und das Ändern der Priorität des Zeitmasters 2, welcher das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe empfängt, auf die höchste Priorität wird zu einem Zeitpunkt durchgeführt, an welchem ein zusätzlicher Zeitmaster 2 hinzugefügt wird, der die Priorität hat, die höher als alle der Prioritäten der Zeitmaster ist. Dies kann verhindern, dass der neu hinzugefügte Zeitmaster 2 dahingehend geändert wird, dass er die höchste Priorität hat und der Hauptmaster 1 wird. Ferner, selbst wenn eine Änderung des Hauptmasters 1 von dem einfachen Zeitmaster 5-1 zu dem Zeitmaster 2-1 auftritt, ist der neue Hauptmaster 1, d. h. der Zeitmaster 2-1, bereits mit dem System zeitsynchronisiert. Dies bewirkt, dass das Auftreten einer Zeitsynchronisationsabweichung verhindert wird.
Bezugszeichenliste

1: Hauptmaster
2: Zeitmaster
3: Verwaltungsmaster
4: Netzwerk
5: einfacher Zeitmaster
21: Zeitmaster-Kommunikator
22: Zeitmaster-Priorität-Antworter
23: Zeitmaster-Priorität-Halter
24: Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter
25: Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter
26: Zeitmaster-Zeiterzeuger
31: Verwaltungsmaster-Kommunikator
32: Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager
33: Verwaltungsmaster-Prioritätsspeicher
34: Verwaltungsmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter
51: Einfacher-Zeitmaster-Priorität-Halter
52: Einfacher-Zeitmaster-BMCA-Verarbeiter
53: Einfacher-Zeitmaster-Zeiterzeuger
54: Einfacher-Zeitmaster-Zeitkorrigierer
101: Netzwerk-Header
102: Frametyp-Speicherbereich
103: Daten-Speicherbereich

Claims

Zeitsynchronisationssystem, umfassend: Zeitmaster (2), welche Zeitinformation halten; und einen Verwaltungsmaster (3), welcher die Zeitinformation verwaltet und an einen der Zeitmaster (2), der eine Priorität hält, die unter Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, eine Mitteilung über eine höchste Priorität sendet, wobei der Verwaltungsmaster (3) umfasst: einen Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager (32), welcher bei Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems an jeden Zeitmaster (2) ein Prioritätsabfrageframe sendet, welches eine für den Zeitmaster (2) voreingestellte Priorität abfragt, und einen Verwaltungsmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter (34), welcher an den Zeitmaster (2), der die Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, ein Höchste-Priorität-Mitteilungsframe zum Ändern der Priorität des Zeitmasters (2) auf die höchste Priorität sendet, wobei jeder der Zeitmaster (2) umfasst: einen Zeitmaster-Priorität-Antworter (22), welcher nach Empfangen des Prioritätsabfrageframes von dem Verwaltungsmaster (3) bei Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems an den Verwaltungsmaster (3) als eine Antwort ein Prioritätsantwortframe sendet, welches die in dem Zeitmaster (2) gespeicherte Priorität umfasst, einen Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter (24), welcher, wenn das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe von dem Verwaltungsmaster (3) empfangen wird, die Priorität des Zeitmasters (2) auf die höchste Priorität ändert, und einen Zeitmaster-Bester-Master-Takt-Algorithmus (BMCA)-Verarbeiter (25), welcher eine Verarbeitung des Vergleichens der Priorität des jeweiligen Zeitmasters (2) und der Priorität, welche von dem Zeitmaster (2) bezogen wird, der von dem jeweiligen Zeitmaster (2) verschieden ist, und des Auswählens des Zeitmasters (2), der die Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, als den Hauptmaster (1) ausführt, und wobei der Hauptmaster (1) (i) nach Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems das Halten der höchsten Priorität beibehält und (ii) an den Zeitmaster (2), der von dem als der Hauptmaster (1) ausgewählten Zeitmaster (2) verschieden ist, basierend auf der in dem Hauptmaster (1) gehaltenen Zeitinformation ein Zeitmitteilungsframe zur Synchronisation einer Zeit des Zeitmasters (2) sendet.
Zeitsynchronisationssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: einfache Zeitmaster (5), welche Zeitinformation halten, wobei jeder der einfachen Zeitmaster (5) eine Priorität des jeweiligen einfachen Zeitmasters (5) und die Prioritäten vergleicht, die von den Zeitmastern (2) und von dem einfachen Zeitmaster (5), der von dem jeweiligen einfachen Zeitmaster (5) verschiedenen ist, bezogen werden, und das Zeitmitteilungsframe sendet.
Zeitsynchronisationssystem nach Anspruch 2, wobei die Prioritäten, die für die einfachen Zeitmaster (5) eingestellt sind, höher als die höchste Priorität sind, die für die Zeitmaster (2) einstellbar ist.
Zeitsynchronisationssystem, umfassend: Zeitmaster (2), welche Zeitinformation halten; einfache Zeitmaster (5), welche die Zeitinformation halten, wobei jeder einfache Zeitmaster (5) konfiguriert ist, (i) eine Priorität des jeweiligen einfachen Zeitmasters (5) und Prioritäten zu vergleichen, die von den Zeitmastern (2) und von dem einfachen Zeitmaster (5), der von dem jeweiligen einfachen Zeitmaster (5) verschiedenen ist, bezogen werden, und (ii) ein Zeitmitteilungsframe zu senden; und einen Verwaltungsmaster (3), welcher die Zeitinformation verwaltet und an einen der Zeitmaster (2), der eine Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, eine Mitteilung über eine höchste Priorität sendet, wobei der Verwaltungsmaster (3) umfasst: einen Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager (32), welcher bei Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems an jeden Zeitmaster (2) ein Prioritätsabfrageframe sendet, welches eine für den Zeitmaster (2) voreingestellte Priorität abfragt, und einen Verwaltungsmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter (34), welcher an den Zeitmaster (2), der die Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, ein Höchste-Priorität-Mitteilungsframe zum Ändern der Priorität des Zeitmasters (2) auf die höchste Priorität sendet, wobei jeder der Zeitmaster (2) umfasst: einen Zeitmaster-Priorität-Antworter (22), welcher nach Empfangen des Prioritätsabfrageframes von dem Verwaltungsmaster (3) bei Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems an den Verwaltungsmaster (3) als eine Antwort ein Prioritätsantwortframe sendet, welches die in dem Zeitmaster (2) gespeicherte Priorität umfasst, einen Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter (24), welcher, wenn das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe von dem Verwaltungsmaster (3) empfangen wird, die Priorität des Zeitmasters (2) auf die höchste Priorität ändert, die von einem Hauptmaster (1) zu halten ist, wobei der Hauptmaster (1) bei Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems an den Zeitmaster (2), der von dem als der Hauptmaster (1) dienenden Zeitmaster (2) verschieden ist, basierend auf der in dem Hauptmaster (1) gehaltenen Zeitinformation ein Zeitmitteilungsframe zur Synchronisation einer Zeit des Zeitmasters (2) sendet, und wobei, nachdem die Zeitmaster (2) und die einfachen Zeitmaster (5) die Zeitsynchronisation mit der Zeit des Hauptmasters (1) ausführen, einer der Zeitmaster (2), der von dem Verwaltungsmaster (3) das Höchste-Priorität-Mitteilungsframe empfängt, an einem Zeitpunkt, an welchem ein zusätzlicher Zeitmaster (2) oder einfacher Zeitmaster (5), der eine Priorität hält, die höher als alle der Prioritäten der Zeitmaster (2) und der einfachen Zeitmaster (5) ist, neu verbunden wird, seine Priorität auf die höchste Priorität ändert, um als der Hauptmaster (1) zu dienen.
Zeitmaster (2), welcher Zeitinformation hält, umfassend: einen Zeitmaster-Priorität-Antworter (22), welcher, wenn ein Prioritätsabfrageframe, welches eine für den Zeitmaster (2) voreingestellte Priorität abfragt, empfangen wird, als eine Antwort ein Prioritätsantwortframe sendet, welches die Priorität umfasst; einen Zeitmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter (24), welcher, wenn ein Höchste-Priorität-Mitteilungsframe empfangen wird, die Priorität auf eine höchste Priorität ändert; und einen Zeitmaster-Bester-Master-Takt-Algorithmus (BMCA)-Verarbeiter (25), welcher eine Verarbeitung des Vergleichens der Priorität des Zeitmasters (2) und mindestens einer Priorität, welche von mindestens einem anderen Zeitmaster (2) bezogen wird, und des Auswählens eines Zeitmasters (2), der eine Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, als einen Hauptmaster (1) ausführt, wobei der Zeitmaster (2) (i) nach Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems das Halten der höchsten Priorität beibehält, wenn ein zusätzlicher Zeitmaster (2) zu einem Zeitsynchronisationssystem hinzugefügt wird, wobei der zusätzliche Zeitmaster (2) eine Priorität hält, die höher als eine ursprüngliche Priorität des als der Hauptmaster (1) ausgewählten Zeitmasters (2) ist, und (ii) an den mindestens einen anderen Zeitmaster (2) basierend auf der in dem Hauptmaster (1) gehaltenen Zeitinformation ein Zeitmitteilungsframe zur Synchronisation einer Zeit des mindestens einen anderen Zeitmasters (2) sendet.
Verwaltungsmaster (3), umfassend: einen Verwaltungsmaster-Prioritätsabfrager (32), welcher bei Inbetriebnahme eines Zeitsynchronisationssystems an jeden Zeitmaster (2), welcher eine Zeitinformation hält, ein Prioritätsabfrageframe sendet, welches eine für den Zeitmaster (2) voreingestellte Priorität abfragt; und einen Verwaltungsmaster-Höchste-Priorität-Verarbeiter (34), welcher an einen Zeitmaster (2), der eine Priorität hält, die unter Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, ein Höchste-Priorität-Mitteilungsframe zum Ändern der Priorität des Zeitmasters (2) auf die höchste Priorität sendet.
Zeitsynchronisationsverfahren in einem Zeitsynchronisationssystem, welches Zeitmaster (2), welche Zeitinformation halten, und einen Verwaltungsmaster (3), welcher die Zeitinformation verwaltet und an einen der Zeitmaster (2), der eine Priorität hält, die unter Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, eine Mitteilung über eine höchste Priorität sendet, umfasst, wobei das Zeitsynchronisationsverfahren die folgenden Schritte umfasst: bei Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems Senden, durch den Verwaltungsmaster (3), eines Prioritätsabfrageframes, welches eine für den Zeitmaster (2) voreingestellte Priorität abfragt, an jeden Zeitmaster (2), Senden, durch den Verwaltungsmaster (3), an den Zeitmaster (2), der die Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, eines Höchste-Priorität-Mitteilungsframes zum Ändern der Priorität des Zeitmasters (2) auf die höchste Priorität, als Reaktion auf den Empfang des Prioritätsabfrageframes von dem Verwaltungsmaster (3) durch den Zeitmaster (2) Senden, durch den Zeitmaster (2) an den Verwaltungsmaster (3), als eine Antwort eines Prioritätsantwortframes, welches die in dem Zeitmaster (2) gespeicherte Priorität umfasst, als Reaktion auf den Empfang des Höchste-Priorität-Mitteilungsframes von dem Verwaltungsmaster (3) durch den Zeitmaster (2) Ändern, durch den Zeitmaster (2), seiner Priorität auf die höchste Priorität, Vergleichen, durch jeden der Zeitmaster (2), der Priorität des jeweiligen Zeitmasters (2) und der Priorität, welche von dem Zeitmaster (2) bezogen wird, die von dem jeweiligen Zeitmaster (2) verschieden ist, und Auswählen, durch jeden der Zeitmaster (2), eines Zeitmasters (2), der eine Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, als einen Hauptmaster (1), und nach Inbetriebnahme des Zeitsynchronisationssystems, Beibehalten, durch den als der Hauptmaster (1) ausgewählten Zeitmaster (2), des Haltens der höchsten Priorität und Senden, durch den als der Hauptmaster (1) ausgewählten Zeitmaster (2), an den Zeitmaster (2), der von dem als der Hauptmaster (1) ausgewählten Zeitmaster (2) verschieden ist, basierend auf der in dem Hauptmaster (1) gehaltenen Zeitinformation eines Zeitmitteilungsframes zur Synchronisation einer Zeit des Zeitmasters (2).
Zeitsynchronisationsverfahren nach Anspruch 7, wobei das Zeitsynchronisationssystem einfache Zeitmaster (5) umfasst, und wobei jeder der einfachen Zeitmaster (5) eine Priorität des jeweiligen einfachen Zeitmasters (5) und die Prioritäten vergleicht, die von den Zeitmastern (2) und von dem einfachen Zeitmaster (5), der von dem jeweiligen einfachen Zeitmaster (5) verschiedenen ist, bezogen werden, und das Zeitmitteilungsframe sendet.
Zeitsynchronisationsverfahren nach Anspruch 8, wobei die Prioritäten, die für die einfachen Zeitmaster (5) eingestellt sind, höher als die Prioritäten sind, die für die Zeitmaster (2) eingestellt sind.
Zeitsynchronisationsverfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend die folgenden Schritte: Senden an einen der Zeitmaster (2), der eine Priorität hält, die unter den Prioritäten der Zeitmaster (2) am höchsten ist, des Höchste-Priorität-Mitteilungsframes, und, wenn ein zusätzlicher Zeitmaster (2) oder einfacher Zeitmaster (5), der eine Priorität hält, die höher als die Prioritäten der Zeitmaster (2) und der einfachen Zeitmaster (5) ist, mit dem Zeitsynchronisationssystem neu verbunden wird, Ändern, durch den Zeitmaster (2), welcher das Höchste-Priorität-Mitteilungsframes empfängt, seiner Priorität auf die höchste Priorität, die von dem Hauptmaster (1) zu halten ist.