DE112020006209T5

DE112020006209T5 - Zeitmultiplex-Kommunikationssystem, Zeitmultiplex-Kommunikationsverfahren und Programm

Info

Publication number: DE112020006209T5
Application number: DE112020006209.0T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Hayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2022-11-03
Also published as: WO2021176697A1; US20230069599A1; JP6811916B1; CN115280691A; JPWO2021176697A1

Abstract

Ein Master-Knoten (11) übermittelt eine Bandbreitenerweiterungsanweisung, die eine Erweiterungsdauer DEX, eine Erweiterungszeitschlitznummer NEXund eine Erweiterungszeit TEXumfasst, an mehrere Slave-Knoten (12). Der Master-Knoten (11) und die mehreren Slave-Knoten (12) führen einen Bandbreitenerweiterungsprozess des Modifizierens eines Kommunikationsblocks so aus, dass die Startzeit des folgenden Zyklus, der auf den Zyklus folgt, der durch die Erweiterungszeit TEXbenannt ist, um die Erweiterungsdauer DEXvorgezogen wird, der durch die Erweiterungszeitschlitznumer NEXangegebene Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer DEXerweitert wird und der durch die Kürzungszeitschlitznummer NSHum die Erweiterungsdauer DEXverkürzt wird. Der Master-Knoten (11) und die Slave-Knoten (12) kommunizieren miteinander unter Verwendung der zugewiesenen Zeitschlitze.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zeitmultiplex-Kommunikationssystem, ein Verfahren zur Zeitmultiplexkommunikation und ein Programm.
Hintergrund
Ein Verfahren zum Gewährleisten von Bandbreiten bei einem herkömmlichen Zeitmultiplexnetzwerk umfasst ein periodisches Ausführen von Kommunikationsprozessen über vorbestimmte Intervalle, ein Unterteilen eines einzelnen Zyklus in Zeitschlitze, die eine vorbestimmte Dauer aufweisen, und ein Zuweisen der Kommunikationsprozesse, für die die Bandbreite gewährleistet sein soll, zu den einzelnen Zeitschlitzen. Bei einem solchen Zeitmultiplexnetzwerk haben manche existierenden Techniken (zum Beispiel Patentliteratur 1) ein Verfahren zum Erweitern der Bandbreite für einen Kommunikationsprozess, für den die Bandbreite gewährleistet sein soll, während des Kommunikationsprozesses vorgeschlagen.
Patentliteratur 1 offenbart ein Verfahren zum Variieren der Bandbreite eines Verbindungsschaltkanals bei einem Zeitmultiplexnetzwerk. Bei dem in Patentliteratur 1 offenbarten Verfahren zum Variieren der Bandbreite wird ein Bitstrom in repetitive Blöcke unterteilt, die eine vorbestimmte Dauer aufweisen, und jeder der Blöcke wird in mehrere Zeitschlitze unterteilt. Patentliteratur 1 gibt an, dass eine oder mehrere Zeitschlitze einem einzelnen Kanal zugewiesen werden können und ein Anstieg der Anzahl der Zeitschlitze, die einem Kanal zugeordnet sind, kann eine Erweiterung der Bandbreite des Kanals erreichen.
Andere Techniken (zum Beispiel Patentliteratur 2) haben ein Verfahren zum Erweitern eines Zeitschlitzes selbst bei einem Zeitmultiplexnetzwerk vorgeschlagen. Patentliteratur 2 offenbart ein Kommunikationssystem, in dem Kommunikationszyklen, die eine vorbestimmte Dauer aufweisen, wiederholt werden, um eine Zeitmultiplexkommunikation zu erreichen. Ein Kommunikationszyklus wird in einen periodischen Übertragungsabschnitt, einen Ereignisübertragungsabschnitt, und eine Netzwerkwartezeit unterteilt, und jeder Abschnitt wird in mehrere Zeitschlitze unterteilt. Patentliteratur 2 gibt an, dass der Ereignisübertragungsabschnitt einen Zeitschlitz umfasst, der eine variable Dauer aufweist, und die Dauer des Zeitschlitzes bis zu einer Dauer erweitert werden kann, die durch Multiplizieren der minimalen Einheit mit einer ganzen Zahl berechnet wird.
Zitierungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Offenlegung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2002-525915
Patentliteratur 2: Offenlegung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-38477

Überblick über die Erfindung
Technisches Problem
Bei dem Verfahren des Zuordnens von einem oder mehreren Zeitschlitzen zu einem einzelnen Kanal und Erweitern der Bandbreite wie in Patentliteratur 1 offenbart können die Zeitschlitze in manchen Fällen nicht sukzessive einem einzelnen Kanal zugeordnet werden. In diesen Fällen ist die maximale Dauer vom Start bis zum Ende der Kommunikation über den Kanal innerhalb eines einzelnen repetitiven Blocks gleich der Dauer der repetitiven Blöcke und kann nicht weiter verkürzt werden. Genauer gesagt kann diese Situation bewirken, dass Zeit nicht für eine Kommunikation verwendet wird und demnach verschwendet ist. Die verschwendete Zeit wird in dem Fall einer periodischen Übertragung und Empfangen von Daten der gleichen Art angesammelt, wie beispielsweise eine Kommunikation zwischen programmierbaren Logiksteuerungen (PLCs), und kann leider zu einer Verringerung der Datenübertragungsrate führen.
Obwohl die Bandbreite des Zeitschlitzes bei dem Ereignisübertragungsabschnitt während einer Kommunikation bei dem in Patentliteratur 2 offenbarten Zeitmultiplexnetzwerk erweitert werden kann, verursacht die Erweiterung der Bandbreite leider eine Verzögerung der Startzeit und der Endzeit der Kommunikation bei den folgenden Zeitschlitzen. Die Verzögerung führt zu einem Versagen der Gewährleistung der Bandbreite der einzelnen Zeitschlitze.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, dass im Hinblick auf die oben beschriebene Situation erreicht wurde, ein Zeitmultiplex-Kommunikationssystem, ein Verfahren zur Zeitmultiplexkommunikation, und ein Programm bereitzustellen, die die Bandbreite der einzelnen Zeitschlitze ohne eine Verzögerung der Kommunikation bei den folgenden Zeitschlitzen durch eine Erweiterung von manchen Zeitschlitzen gewährleisten können.
Lösung des Problems
Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst ein Zeitmultiplex-Kommunikationssystem gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung einen Master-Knoten und Slave-Knoten, um mit dem Master-Knoten unter Verwendung eines Kommunikationsblocks zu kommunizieren, der Zeitschlitze umfasst. Der Master-Knoten umfasst einen Bandbreitenerweiterungsinstruktor, um eine Bandbreitenerweiterungsanweisung, die eine Erweiterungsdauer, eine Erweiterungszeitschlitznummer und eine Erweiterungszeit umfasst, an die Slave-Knoten zu übermitteln. Jeder Knoten des Master- und der Slave-Knoten umfasst einen Bandbreitenerweiterungsprozessor, um den Kommunikationsblock so zu modifizieren, dass eine Startzeit eines folgenden Zyklus, der auf einen Zyklus folgt, der durch die Erweiterungszeit benannt ist, um die Erweiterungszeit vorgezogen wird, ein durch die Erweiterungszeitschlitznummer angegebener Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer erweitert wird und ein durch eine Kürzungszeitschlitznummer angegebener Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer verkürzt wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Das Zeitmultiplex-Kommunikationssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung verkürzt den Kürzungszeitschlitz und erweitert den Erweiterungszeitschlitz, die durch die Bandbreitenerweiterungsanweisung benannt sind, die von dem Master-Knoten empfangen wird, und kann dementsprechend die Bandbreite der einzelnen Zeitschlitze ohne irgendeine Verzögerung der Kommunikation bei den folgenden Zeitschlitzen durch Erweiterung mancher Zeitschlitze gewährleisten.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Zeitmultiplex-Kommunikationssystems gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zyklus eines Kommunikationsblocks zeigt;
3 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das eine beispielhafte funktionelle Konfiguration eines Master-Knotens und eines Slave-Knotens zeigt;
4 ist ein Sequenzdiagramm, das Betriebe des Master-Knotens und des Slave-Knotens gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
5 ist ein schematisches Diagramm, das Kommunikationsblöcke in dem Fall keiner Ausführung eines Bandbreitenerweiterungsprozesses und in dem Fall einer Ausführung des Bandbreitenerweiterungsprozesses zeigt;
6 ist ein Sequenzdiagramm, das Betriebe eines Master-Knotens und eines Slave-Knotens gemäß Ausführungsform 2 zeigt; und
7 ist ein Diagramm zum Beschreiben der Differenz zwischen Kommunikationsblöcken, die durch verschiedene Erweiterungswiederholungszahlen verursacht wird.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsform 1
Im nachfolgenden wird die Ausführungsform 1 mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration eines Zeitmultiplex-Kommunikationssystems 10 gemäß Ausführungsform 1 zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Zeitmultiplex-Kommunikationssystem 10 einen Master-Knoten 11 und mehrere Slave-Knoten 12. Der Master-Knoten 11 und die Slave-Knoten 12 sind so verbunden, dass sie miteinander kommunizieren können. Die Kommunikation kann durch jedwedes kabelgebundene oder kabellose Verfahren bei einem Zeitmultiplexschema durchgeführt werden.
2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zyklus eines Kommunikationsblocks zeigt, der auf eine Kommunikation zwischen den Knoten angewendet wird. Ein Zyklus des Kommunikationsblocks wird in mehrere Zeitschlitze unterteilt. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem der Kommunikationsblock in n Zeitschlitze unterteilt ist (n ist eine natürliche Zahl). Die Zeitschlitze können voneinander verschiedene Dauern aufweisen. Die Slave-Knoten 12 übertragen und empfangen Daten unter Verwendung der Zeitschlitze, die im Voraus durch den Master-Knoten 11 zugewiesen wurden. Der Kommunikationsblock besteht aus einer Wiederholung des in 2 gezeigten Zyklus.
3 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das beispielhafte funktionelle Konfigurationen des Master-Knotens 11 und des Slave-Knotens 12 zeigt. Der Master-Knoten 11 umfasst eine Steuerung 110, einen Kommunikator 115 und einen Speicher 116, wie in 3 gezeigt. Die Steuerung 110 ist ein arithmetischer Prozessor, um Programme auszuführen, die in dem Speicher 116 gespeichert sind. Ein typisches Beispiel der Steuerung 110 ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU). Die Steuerung 110 führt ein Programm aus und dient dadurch als ein Bandbreitenerweiterungsinstruktor 111, um eine Bandbreitenerweiterungsanweisung an die Slave-Knoten 12 zu übertragen, als ein Bandbreitenerweiterungsprozessor 112, um den Kommunikationsblock in Übereinstimmung mit der Bandbreitenerweiterungsanweisung zu modifizieren, und als ein Übertragungs-Empfänger-Ausführer 113, um Daten während zugewiesenen Zeitschlitzen in dem Kommunikationsblock zu übertragen und zu empfangen.
Jeder der Slave-Knoten 12 umfasst eine Steuerung 120, einen Kommunikator 125 und einen Speicher 126, wie in 3 gezeigt. Die Steuerung 120 ist ein arithmetischer Prozessor, um Programme auszuführen, die in dem Speicher 126 gespeichert sind. Ein typisches Beispiel der Steuerung 120 ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU). Die Steuerung 120 führt ein Programm aus und dient dadurch als ein Bandbreitenerweiterungsprozessor 122, um den Kommunikationsblock in Übereinstimmung mit der Bandbreitenerweiterungsanweisung zu modifizieren, die von dem Master-Knoten 11 empfangen wurde, und als ein Übertragungs-Empfänger-Ausführer 123, um Daten während zugewiesenen Zeitschlitzen in dem Kommunikationsblock zu übertragen und zu empfangen.
Im Folgenden wird ein Betrieb des Zeitmultiplex-Kommunikationssystems 10, das die oben beschriebene Konfiguration aufweist, mit Bezug auf das Sequenzdiagramm der 4 beschrieben. 4 ist ein Sequenzdiagramm, das Betriebe des Master-Knotens 11 und des Slave-Knotens 12 gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
Um einen spezifischen Zeitschlitz zu erweitern, bestimmt der Masterknoten 11 zunächst eine Erweiterungsdauer D_EX, eine Erweiterungszeitschlitznummer N_EX, eine Kürzungszeitschlitznummer N_SH und eine Erweiterungszeit T_EX und erzeugt eine Bandbreitenerweiterungsanweisung (Schritt S101). Die Erweiterung eines Zeitschlitzes wird als Antwort auf eine Anfrage zum Erhöhen der Kommunikationskapazität von irgendeinem der Slave-Knoten 12, oder in Übereinstimmung mit einer Anweisung von beispielsweise einem übergeordneten Gerät ausgeführt.
Die Erweiterungsdauer D_EX gibt die Dauer an, um die der Zeitschlitz als Antwort auf eine Erhöhung der Kommunikationskapazität erweitert werden soll und gleicht der Differenz zwischen der Dauer des Zeitschlitzes vor der Erweiterung und der Dauer des Zeitschlitzes nach der Erweiterung. Die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX gibt den Zeitschlitz an, der vor dem Slave-Knoten 12 zugewiesen ist, der eine Erhöhung der Kommunikationskapazität benötigt. Die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX kann die Kennung des vorbestimmten Zeitschlitzes oder die Nummer sein, die die Position relativ zum Beginn des Zyklus angibt.
Die Kürzungszeitschlitznummer N_SH gibt den Zeitschlitz an, der während der Bandbreitenerweiterung verkürzt werden soll. Der durch die Kürzungszeitschlitznummer N_SH angegebene Zeitschlitz wird beispielsweise vorher als einen geringen Datenverkehr aufweisend befunden und eine Kürzung dessen ist demnach möglich. Die Erweiterungszeit T_EX benennt den Zyklus, in dem die Bandbreitenerweiterung ausgeführt wird. Die Erweiterungszeit T_EX kann die tatsächliche Zeit oder die Zyklusnummer sein.
Der Master-Knoten 11 überträgt dann die Bandbreitenerweiterungsanweisung an alle Slave-Knoten 12 in dem Netzwerk (Schritt S102). Der Master-Knoten 11 überträgt die Bandbreitenerweiterungsanweisung unter Verwendung der Zeitschlitze, die dem Masterknoten 11 zugeordnet sind. Alternativ kann der Master-Knoten 11 irgendwelche der in 2 gezeigten Zeitschlitze dazu verwenden, die Bandbreitenerweiterungsanweisung vor dem Start der Kommunikation zwischen dem Master-Knoten 11 und dem Slave-Knoten 12 zu übertragen.
Die zu übertragende Bandbreitenerweiterungsanweisung umfasst Informationen zu der Erweiterungsdauer D_EX, der Erweiterungszeitschlitznummer N_EX, der Kürzungszeitschlitznummer N_SH und der Erweiterungszeit T_EX. Die Bandbreitenerweiterungsanweisung kann die Kürzungszeitschlitznummer N_SH in einem Fall ausschließen, in dem der während der Bandbreitenerweiterung zu kürzende Zeitschlitz im Voraus bestimmt wurde und bereits bei allen Knoten eingestellt wurde.
Nach der Übertragung der Bandbreitenerweiterungsanweisung fährt der Master-Knoten 11 mit der Kommunikation unter Verwendung der Zeitschlitze ohne Erweiterung bis zum Beginn des Zyklus fort, der durch die Erweiterungszeit T_EX benannt ist, und setzt die Bandbreitenerweiterung aus (Schritt S103). Nach dem Empfang der Bandbreitenerweiterungsanweisung von dem Master-Knoten 11 fährt auch der Slave-Knoten 12 mit der Kommunikation unter Verwendung der Zeitschlitze ohne Erweiterung bis zum Beginn des Zyklus fort, der durch die Erweiterungszeit T_EX benannt ist, und setzt die Bandbreitenerweiterung aus (Schritt S103).
Der Master-Knoten 11 und der Slave-Knoten 12 führen dann einen Bandbreitenerweiterungsprozess in dem Zyklus, der durch die Erweiterungszeit T_EX benannt ist, und den folgenden Zyklen aus (Schritt S104)
Im Folgenden wird der in Schritt S104 ausgeführte Bandbreitenerweiterungsprozess mit Bezug auf 5 besonders beschrieben. 5 ist ein schematisches Diagramm, das Kommunikationsblöcke in dem Fall keiner Ausführung eines Bandbreitenerweiterungsprozesses und in dem Fall einer Ausführung des Bandbreitenerweiterungsprozesses zeigt. In 5 beinhaltet der c-te Zyklus die Erweiterungszeit T_EX und gibt den Zyklus an, der durch die Erweiterungszeit T_EX benannt ist. Der (c+1)-te Zyklus gibt den auf den c-ten Zyklus folgenden Zyklus an.
Ein Zeitschlitz m ist durch die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX angegeben. Ein Zeitschlitz n ist durch die Kürzungszeitschlitznummer N_SH angegeben. Der Zeitschlitz m kann dem Zeitschlitz n vorausgehen und umgekehrt.
Die folgende Beschreibung richtet sich auf eine beispielhafte Ausführung der Bandbreitenerweiterung mit Bezug auf den unteren Kommunikationsblock in 5. Zunächst kürzen der Master-Knoten 11 und der Slave-Knoten 12 den Zeitschlitz n um die Erweiterungsdauer D_EX in dem c-ten Zyklus. Obwohl der Zeitschlitz n der letzte Zeitschlitz in dem c-ten Zyklus bei dem in der 5 gezeigten Beispiel ist, werden in dem Fall, in dem andere Zeitschlitze dem Zeitschlitz n folgen, die Startzeit und die Endzeit von jedem der Zeitschlitze, die dem Zeitschlitz n folgen, um die Erweiterungsdauer D_EX vorgezogen.
Dann werden in jedem Zyklus des (c+1)-ten Zyklus und der folgenden Zyklen die Startzeit und die Endzeit des Zyklus um die Erweiterungsdauer D_EX vorgezogen. Der Zeitschlitz m in dem (c+1)-ten Zyklus wird um die Erweiterungsdauer D_EX erweitert. Der Zeitschlitz n in dem (c+1)-ten Zyklus wird um die Erweiterungsdauer D_EX verkürzt.
Die Übertragungs-Empfänger-Ausführer 113 und 123 des Master-Knotens 11 und des Slave-Knotens 12 übertragen und empfangen dann Daten unter Verwendung des wie oben beschrieben modifizierten Kommunikationsblocks. Dieser Prozess kann eine Erweiterung des durch die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX benannten Zeitschlitzes m ohne irgendeine Verzögerung bei den folgenden Zeitschlitzen erreichen.
Wie oben beschrieben stellt der Master-Knoten 11 bei dem Zeitmultiplex-Kommunikationssystem 10 gemäß der Ausführungsform den mehreren Slave-Knoten 12 die Bandbreitenerweiterungsanweisung bereit, die die Erweiterungsdauer D_EX, die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX, die Kürzungszeitschlitznummer N_SH und die Erweiterungszeit T_EX umfasst. Der Master-Knoten 11 und die mehreren Slave-Knoten 12 führen dann den Bandbreitenerweiterungsprozess des Modifizierens des Kommunikationsblocks so aus, dass die Startzeit der folgenden Zyklen, die auf den Zyklus folgen, der durch die Erweiterungszeit T_EX benannt ist, um die Erweiterungsdauer D_EX vorgezogen ist, der durch die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX angegebene Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer D_EX erweitert ist und der durch die Kürzungszeitschlitznummer N_SH angegebene Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer D_EX verkürzt ist. Dieser Prozess kann die Bandbreiten der einzelnen Zeitschlitze ohne irgendeine Verzögerung der Kommunikation bei den folgenden Zeitschlitzen durch Erweiterung mancher Zeitschlitze gewährleisten.
Ausführungsform 2
Im Folgenden wird Ausführungsform 2 mit Bezug auf die 6 und 7 im Detail beschrieben. Bei einem Zeitmultiplex-Kommunikationssystem 10 gemäß Ausführungsform 2 führen der Master-Knoten 11 und die mehreren Slave-Knoten 12 auch einen Bandbreitenerweiterungsprozess des Erweiterns der Dauer des benannten Zeitschlitzes in Übereinstimmung mit der Bandbreitenerweiterungsanweisung aus, die von dem Master-Knoten 11 übertragen wird. Das Zeitmultiplex-Kommunikationssystem 10 gemäß Ausführungsform 2 weist die zu der in Ausführungsform 1 identische Hardware-Konfiguration auf, aber die Inhalte der Bandbreitenerweiterungsanweisung und des Bandbreitenerweiterungsprozesses in Ausführungsform 2 sind von denen in Ausführungsform 1 verschieden.
6 ist ein Sequenzdiagramm, das Betriebe des Master-Knotens 11 und des Slave-Knotens 12 gemäß Ausführungsform 2 zeigt. Um einen bestimmten Zeitschlitz zu erweitern, bestimmt der Master-Knoten 11 zunächst eine Erweiterungsdauer D_SH, eine Erweiterungszeitschlitznummer N_EX, eine Kürzungszeitschlitznummer N_SH, eine Erweiterungszeit T_EX und eine Erweiterungswiederholungsnummer R_EX und erzeugt eine Bandbreitenerweiterungsanweisung (Schritt S101). Die Erweiterungswiederholungsnummer R_EX gibt die Anzahl von Zyklen an, die dem Bandbreitenerweiterungsprozess unterzogen werden. Die Erweiterungsdauer DSH gibt eine Dauer an, um die ein einzelner Zyklus bei dem Bandbreitenerweiterungsprozess erweitert werden soll.
Der Master-Knoten 11 überträgt dann die Bandbreitenerweiterungsanweisung an alle Slave-Knoten 12 in dem Netzwerk (Schritt S102). Die Bandbreitenerweiterungsanweisung umfasst Informationen zu der Erweiterungswiederholungsnummer R_EX zusätzlich zu der Erweiterungsdauer D_SH, der Erweiterungszeitschlitznummer N_EX, der Kürzungszeitschlitznummer N_SH und der Erweiterungszeit T_EX, wie in Ausführungsform 1.
Der Master-Knoten 11 und der Slave-Knoten 12 fahren mit der Kommunikation unter Verwendung der Zeitschlitze ohne Erweiterung bis zum Beginn des Zyklus fort, der durch die Erweiterungszeit T_EX benannt ist, und setzen die Bandbreitenerweiterung aus (Schritt S103).
Der Master-Knoten 11 und der Slave-Knoten 12 führen dann den Bandbreitenerweiterungsprozess bei dem durch die Erweiterungszeit T_EX benannten Zyklus und den folgenden Zyklen aus (Schritt S104). Wie in Ausführungsform 1 wird bei dem (c+1)-ten Zyklus, der dem c-ten Zyklus folgt, der durch die Erweiterungszeit T_EX benannt ist, der Zeitschlitz m um die Erweiterungsdauer DSH erweitert und der Zeitschlitz n um die Erweiterungsdauer DSH verkürzt.
Der Master-Knoten 11 und der Slave-Knoten 12 veranlassen eine Wiederholung des in dem (c+1)-ten Zyklus ausgeführten Bandbreitenerweiterungsprozesses bei den Zyklen, die dem (c+1)-ten Zyklus folgen, mit der Häufigkeit, die durch die Erweiterungswiederholungsnummer R_EX benannt ist. Der wiederholte Prozess erweitert den durch die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX benannten Zeitschlitz m schrittweise.
Im Folgenden werden Wirkungen der Wiederholung des Bandbreitenerweiterungsprozesses mit Bezug auf 7 beschrieben. 7 ist ein Diagramm zum Beschreiben der Differenz zwischen Kommunikationsblöcken, die durch verschiedene Erweiterungswiederholungsnummern bewirkt wird. In dem Fall der Ausführung der Bandbreitenerweiterung durch einen einzelnen Schritt muss der durch die Kürzungszeitschlitznummer N_SH angegebene Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer D_EX bei dem Zyklus 1 verkürzt werden, was zu signifikanten Einflüssen auf die Kommunikationskapazität in dem durch die Kürzungszeitschlitznummer N_SH angegebenen Zeitschlitz führt.
Im Gegensatz dazu muss, in dem Fall der Ausführung der Bandbreitenerweiterung über mehrere Schritte wie in 7 gezeigt, die Bandbreitenkürzung des durch die Kürzungszeitschlitznummer N_SH angegebenen Zeitschlitzes die Erweiterungsdauer DSH insgesamt nur über mehrere Zyklen erreichen, sodass die Bandbreitenkürzung reduzierte Einflüsse auf den durch die Kürzungszeitschlitznummer N_SH angegebenen Zeitschlitz bewirkt.
Wie oben beschrieben stellt der Master-Knoten 11 bei dem Zeitmultiplex-Kommunikationssystem 10 gemäß der Ausführungsform den mehreren Slave-Knoten 12 die Bandbreitenerweiterungsanweisung bereit, die die Erweiterungsdauer D_SH, die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX, die Kürzungszeitschlitznummer N_SH, die Erweiterungszeit T_EX und die Erweiterungswiederholungsnummer R_EX umfasst. Der Master-Knoten 11 und die mehreren Slave-Knoten 12 veranlassen dann den Bandbreitenerweiterungsprozess des Modifizierens des Kommunikationsblocks, sodass der durch die Erweiterungszeitschlitznummer N_EX angegebene Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer DSH erweitert wird und der durch die Kürzungszeitschlitznummer N_SH angegebene Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer DSH verkürzt wird, R_EX-mal wiederholt zu werden. Dieser wiederholte Prozess kann die in einem einzelnen Zyklus verkürzte Dauer reduzieren und demnach die Einflüsse der Bandbreitenkürzung auf den zu verkürzenden Zeitschlitz abschwächen.
(Modifizierung)
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können verschiedenen Modifizierungen unterzogen werden.
Obwohl der Master-Knoten 11 die Bandbreitenerweiterungsanweisung überträgt, in der eine einzelne Erweiterungszeitschlitznummer und eine einzelne Kürzungszeitschlitznummer bei den oben beschriebenen Ausführungsformen benannt sind, kann der Master-Knoten 11 auch mehrere Erweiterungszeitschlitznummern und mehrere Kürzungszeitschlitznummern benennen und dann die Bandbreitenerweiterung ausführen.
Die Hardwarekonfiguration und die Verarbeitungsinhalte bei den Steuerungen 110 und 120 bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und können beliebig variiert und modifiziert werden. Die einzelnen durch die Steuerungen 110 und 120 durchgeführten Funktionen können nicht nur durch ein zweckbestimmtes System erreicht werden, aber auch durch ein gewöhnliches Computersystem.
Beispielsweise kann das Programm zum Ausführen der Betriebe bei den oben beschriebenen Ausführungsformen in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise ein Compact Disc Read-Only Memory (CD-ROM), eine Digital Versatile Disc (DVD), eine magnetooptische Disk (MO), oder einer Speicherkarte, zum Vertrieb gespeichert sein und dann in einem Computer installiert werden, um dem Computer zu ermöglichen, die einzelnen Funktionen durchzuführen. In dem Fall, in dem die einzelnen Funktionen durch ein Betriebssystem (OS) und Anwendungen geteilt werden, oder durch eine Zusammenarbeit des OS und den Anwendungen erreicht werden, können nur die von dem OS verschiedenen Komponenten in einem nichtflüchtigen Aufzeichnungsmedium gespeichert werden.
Im Vorangegangenen sind manche beispielhaften Ausführungsformen für erläuternde Zwecke beschrieben. Obwohl die vorangegangene Diskussion bestimmte Ausführungsformen dargestellt hat, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen bei der Form und den Details angestellt werden können, ohne von dem breiten Gedanken und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen in einem anschaulichen statt einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Diese detaillierte Beschreibung ist dementsprechend nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen und der Umfang der Erfindung ist nur durch die umfassten Ansprüche definiert, zusammen mit dem gesamten Bereich von Äquivalenten, denen diese Ansprüche entsprechen.
Bezugszeichenliste

10: Zeitmultiplex-Kommunikationssystem
11: Master-Knoten
12: Slave-Knoten
110, 120: Steuerung
111: Bandbreitenerweiterungsinstruktor
112, 122: Bandbreitenerweiterungsprozessor
113, 123: Übertragungs-Empfänger-Ausführer
115, 125: Kommunikator
116, 126: Speicher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2002525915 [0004]
JP 2009038477 [0004]

Claims

Zeitmultiplex-Kommunikationssystem, umfassend: einen Master-Knoten; und Slave-Knoten, um mit dem Master-Knoten unter Verwendung eines Kommunikationsblocks zu kommunizieren, der Zeitschlitze umfasst, wobei der Master-Knoten einen Bandbreitenerweiterungsinstruktor umfasst, um eine Bandbreitenerweiterungsanweisung an die Slave-Knoten zu übermitteln, wobei die Bandbreitenerweiterungsanweisung eine Erweiterungsdauer, eine Erweiterungszeitschlitznummer und eine Erweiterungszeit aufweist, und wobei jeder Knoten des Master- und der Slave-Knoten einen Bandbreitenerweiterungsprozessor umfasst, um den Kommunikationsblock so zu modifizieren, dass eine Startzeit eines folgenden Zyklus, der auf einen Zyklus folgt, der durch die Erweiterungszeit benannt ist, um die Erweiterungsdauer vorgezogen wird, ein durch die Erweiterungszeitschlitznummer angegebener Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer erweitert wird, und ein durch eine Kürzungszeitschlitznummer angegebener Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer verkürzt wird.
Zeitmultiplex-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Bandbreitenerweiterungsanweisung ferner die Kürzungszeitschlitznummer aufweist, und jeder der Bandbreitenerweiterungsprozessoren den Zeitschlitz, der durch die Kürzungszeitschlitznummer angegeben ist, in jedem Zyklus des durch die Erweiterungszeit benannten Zyklus und darauf folgenden Zyklen verkürzt und dadurch die Startzeit jedes der durch die Erweiterungszeit benannten Zyklen und darauf folgenden Zyklen vorzieht.
Zeitmultiplex-Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Kürzungszeitschlitznummer einen Zeitschlitz angibt, der im Voraus dazu bestimmt wurde, um während der Bandbreitenerweiterung verkürzt zu werden, und jeder der Bandbreitenerweiterungsprozessoren den durch die Kürzungszeitschlitznummer angegebenen Zeitschlitz in jedem Zyklus des durch die Erweiterungszeit angegebenen Zyklus und darauf folgenden Zyklen verkürzt und dadurch die Startzeit jedes der durch die Erweiterungszeit benannten Zyklen und darauf folgenden Zyklen vorzieht.
Zeitmultiplex-Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bandbreitenerweiterungsanweisung ferner eine Erweiterungswiederholungszahl umfasst, und jeder der Bandbreitenerweiterungsprozessoren das Modifizieren des Kommunikationsblocks wiederholt, so dass, während einer durch die Erweiterungswiederholungszahl benannten Anzahl von Zyklen die Startzeit des Zyklus vorgezogen wird, der durch die Erweiterungszeitschlitznummer angegebene Zeitschlitz erweitert wird, und der durch die Kürzungszeitschlitznummer angegebene Zeitschlitz verkürzt wird.
Verfahren zur Zeitmultiplexkommunikation unter Verwendung eines Kommunikationsblocks, der Zeitschlitze aufweist, wobei das Verfahren umfasst: Übermitteln einer Bandbreitenerweiterungsanweisung von einem Master-Knoten an Slave-Knoten, wobei die Bandbreitenerweiterungsanweisung eine Erweiterungsdauer, eine Erweiterungszeitschlitznummer und eine Erweiterungszeit umfasst; und bei dem Master-Knoten und den Slave-Knoten: Vorziehen einer Startzeit eines folgenden Zyklus, der auf einen Zyklus folgt, der durch die Erweiterungszeit benannt ist, um die Erweiterungsdauer, Erweitern eines durch die Erweiterungszeitschlitznummer angegebenen Zeitschlitzes um die Erweiterungszeit, und Verkürzen eines durch eine Verkürzungszeitschlitznummer angegebenen Zeitschlitzes um die Erweiterungsdauer.
Programm, das einen Computer eines Master-Knotens in einem Zeitmultiplex-Kommunikationssystem zum Kommunizieren unter Verwendung eines Kommunikationsblocks, der Zeitschlitze aufweist, dazu veranlasst, als ein Bandbreitenerweiterungsinstruktor, um eine Bandbreitenerweiterungsanweisung an Slave-Knoten zu übermitteln, wobei die Bandbreitenerweiterungsanweisung eine Erweiterungsdauer, eine Erweiterungszeitschlitznummer und eine Erweiterungszeit umfasst; und ein Bandbreitenerweiterungsprozessor zu dienen, um eine Startzeit eines folgenden Zyklus, der auf einen durch die Erweiterungszeit benannten Zyklus folgt, um die Erweiterungsdauer vorzuziehen, einen durch die Erweiterungszeitschlitznummer angegebenen Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer zu erweitern, und einen durch die Kürzungszeitschlitznummer angegebenen Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer zu verkürzen.
Programm, das einen Computer eines Slave-Knotens in einem Zeitmultiplex-Kommunikationssystem zum Kommunizieren unter Verwendung eines Kommunikationsblocks, der Zeitschlitze aufweist, dazu veranlasst, als ein Bandbreitenerweiterungsprozessor zu dienen, wobei der Bandbreitenerweiterungsprozessor dann eine Startzeit eines folgenden Zyklus, der einem Zyklus folgt, der durch eine Erweiterungszeit benannt ist, um eine Erweiterungsdauer vorzieht, einen durch eine Erweiterungszeitschlitznummer angegebenen Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer erweitert, und einen durch eine Kürzungszeitschlitznummer angegebenen Zeitschlitz um die Erweiterungsdauer verkürzt, wenn der Bandbreitenerweiterungsprozessor eine Bandbreitenerweiterungsanweisung, die die Erweiterungsdauer, die Erweiterungszeitschlitznummer und die Erweiterungszeit umfasst, von einem Master-Knoten empfängt.