JP2006509388A - 媒体調停を与えるシステム、ノード及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチノード分散型通信システムに関し、詳細には(限定するものではないが)自動車応用に使用するようなプロトコルに関する。
自動車応用におけるマルチノード有線通信システムのための通信プロトコルの分野においては、次の2つの既存のプロトコルが周知である。即ち、TTP/C(安全臨界分散型リアルタイム制御システムのためのタイムトリガ型通信プロトコル)とバイトフライト(byteflight)(自走車両における安全臨界のアプリケーション用プロトコルであって、時間と優先制御されたバス・アクセスとを組み合わせているプロトコル)とである。
MAS3:調停スキームは、(無欠陥サブスクライバ(subscribers)を仮定すると)衝突回避原理を実現するものとする。
従って、現在、FlexRayのMAS要件の全てを満足させる既知の装置は無い。
本発明の第1の局面に従って、請求項1に記載の媒体調停を与えるシステムが提供される。
本発明の第2の局面に従って、請求項2に記載のノードが提供される。
本発明の第3の局面に従って、請求項3に記載の媒体調停を与える方法が提供される。
通信スロットが静的通信スロットを含むことが好ましい。所定数のタイムスロットが、各静的通信スロットのため用いられることが好ましい。
ここで、本発明を組み込んで媒体調停を与えるシステム、ノード及び方法が、一例としてのみ、添付図面を参照して説明される。
自動車における「ブレーキ・バイ・ワイヤ」のようなマルチノード有線通信システム(図示せず)は、或る一定数のノードを備え、それらのノードのそれぞれは、データをシステムの他のノードに送信しそしてデータをそれから受信するよう構成されている。
−初期のスタートアップ・フェーズ中には、ノードは、システムの広く同期された時間の知識を持たない。即ち、マクロチック・タイム・ベースが確立されない。
−同期状態の動作フェーズ中には、ノードは、システムの広く同期された時間の知識を持つ。即ち、マクロチック・タイム・ベースが確立される。
通信サイクル5は通信期間(CP)と、任意のトラフィック無し期間、即ち、ネットワーク・アイドル時間(NIN)7とから成る。なお、当該通信期間(CP)は、2つのセグメント、即ち、静的セグメント10と動的セグメント50(この間に送信が行われ得る。)とによって構成される。静的セグメント10及び動的セグメント50のそれぞれが、MAS1の要件(静的及び動的の媒体調停の提供)を満足させる。
静的スロット11,12,13,18のそれぞれは、1組の連続した時間間隔(ミニスロットと呼ばれる。)によって構成される。例えば、静的スロット11は、ミニスロット21,22,23及び28を含む1組のミニスロット20によって構成される。各静的スロットは、同じ数(v)のミニスロットを有する。ミニスロットは、以下で更に説明するように、媒体調停のための基礎として働く時間的グリッドを定義する。
各マクロチックは、1組のマイクロチックを備える。例えば、マクロチック31は、1組のマイクロチック40を備える。
動的スロット51,52,53,58のそれぞれは、1組のミニスロット60の或る一定数のミニスロットによって構成される。
システムの全マイクロチックがそうであるように、1組のマイクロチック80が、1組のマイクロチック40と同じタイミング・フレームワークの一部であり、同様に、システムの全マクロチックがそうであるように、1組のマクロチック30が、1組のマクロチック70と同じタイミング・フレームワークの一部であることが認められるであろう。
1からg(静的スロットの合計数)の範囲にわたる一意のスロットIDは、静的セグメントの全ての静的スロットに割り当てられる。第1のスロット110は番号nを有し、連続した第2のスロット120は番号n+1を有する。全ての静的通信スロットは、等しい持続時間であり、これは、ミニスロットの選定された数(整数)にミニスロット持続時間を乗算したものである。図2の例では、第1のスロットは、スロット111(u)からスロット118(u+11)までの12個のミニスロットを有し、そして第2のスロットは、スロット121(u+12)からスロット128(u+23)までの12個のミニスロットを有する。静的スロットの持続時間は、当該静的スロットが常にスロットID/フレームID関係を介して静的スロットと関連付けられたフレームの送信に適応させるように選定される。
動的セグメントは、或る一定数の動的通信スロットに細分割される。第1の動的スロット210は、番号mを有し、そして連続した第2のスロット220は、番号m+1を有する。同様に、第3のスロット230、第4のスロット240及び第5のスロット250は、番号m+1、m+2及びm+3のそれぞれを有する。
a)受信(フレーム又は雑音)の開始がミニスロット活動点に整列しない。
b)受信の終了がミニスロット活動点に整列しない。
−静的(事前スケジュールされた)媒体調停と動的(実行時に決定された)媒体調停との両方に対して閉じた概念を提供すること、
−周期的に繰り返す通信パターンを提供すること、
−有界及び決定論的通信ジッタを提供すること、及び
−大きい発振器ドリフトを補償することができること
を提供することが理解されるであろう。
Claims (12)
- 連続の通信スロットを用いて通信プロトコルを介して媒体調停を与える通信システムであって、
各通信ノードが複数の動的通信スロットを有する動的セクション中にデータのフレームを他の通信ノードと通信するよう構成される、複数の通信ノードを備え、
各動的通信スロットが、通信スロット番号を有し、
前記複数の通信ノードのそれぞれが、
前記動的通信スロットと関連した連続のタイムスロットを備えるタイム・ベースであって、各タイムスロットが少なくとも2つのサブタイムスロットと当該少なくとも2つのサブタイムスロットのうちの2つのサブタイムスロット間の境界に位置された送信活動点とを備えることによりデータの各フレームの送信が送信活動点で開始及び終了する、前記タイム・ベースと、
通信がタイムスロットの終わりで進行中でない場合前記通信スロット番号を増分し、且つ通信がタイムスロットの終わりで進行中である場合前記通信スロット番号の増分を中断するよう動作可能である通信スロット番号を決定する手段と
を備える、通信システム。 - 連続の通信スロットを用いて通信プロトコルを利用するマルチノード分散型通信システムで使用の通信ノードであって、前記通信ノードが動的セクションの動的通信スロット中にデータのフレームを前記通信システムの他の通信ノードと通信するよう構成されており、各動的通信スロットが通信スロット番号を有する、前記通信ノードにおいて、
前記動的通信スロットと関連した連続のタイムスロットを備えるタイム・ベースであって、各タイムスロットが少なくとも2つのサブタイムスロットと当該少なくとも2つのサブタイムスロットのうちの2つのサブタイムスロット間の境界に位置された送信活動点とを備えることによりデータの各フレームの送信が送信活動点で開始及び終了する、前記タイム・ベースと、
通信がタイムスロットの終わりで進行中でない場合前記通信スロット番号を増分し、且つ通信がタイムスロットの終わりで進行中である場合前記通信スロット番号の増分を中断するよう動作可能である通信スロット番号を決定する手段と
を備える通信ノード。 - マルチノード分散型通信システムにおいて、動的セクションの連続の動的通信スロットを用いて通信プロトコルを介して媒体調停を与える方法であって、
タイムスロットの広いシステム・タイム・ベースを与えるステップであって、各タイムスロットが少なくとも2つのサブタイムスロットと当該少なくとも2つのサブタイムスロットのうちの2つのサブタイムスロット間の境界に位置された送信活動点とを備える、前記与えるステップと、
前記通信システムの各通信ノードがデータのフレームを他の通信ノードへ前記動的通信スロット中に通信するステップであって、データの各フレームの送信が送信活動点で開始及び終了する、前記通信するステップと、
各通信ノードが、データのフレームがタイムスロットの終わりで通信されない場合前記通信スロット番号を増分し且つデータのフレームがタイムスロットの終わりで通信される場合前記通信スロット番号の増分を中断することにより、前記通信スロット番号を決定するステップと
を備える方法。 - 前記通信スロットが更に静的通信スロットを含む請求項1記載の通信システム、又は請求項2記載の通信ノード、或いは請求項3記載の方法。
- 所定数のタイムスロットが、各静的通信スロットのため用いられる請求項4記載の通信システム又は通信ノード或いは方法。
- 動的に割り当てられた数のタイムスロットが、各動的通信スロットのため用いられる請求項1から5のいずれか一項に記載の通信システム又は通信ノード或いは方法。
- フレーム送信がその中で行われる各動的通信スロットが、交互にあるマッチング・タイムスロットとミスマッチング・タイムスロットとに分割され、
前記マッチング・タイムスロットが、有効な送信スロットである
請求項6記載の通信システム又は通信ノード或いは方法。 - 各ノードが、通信の開始がマッチング・タイムスロットか又はミスマッチング・タイムスロットかのいずれで検出されるかに応答して現在の通信スロット番号を設定する手段を備える請求項1から7のいずれか一項に記載の通信システム又は通信ノード或いは方法。
- 各ノードが、関連の通信スロット番号を有し、且つ当該関連の通信スロット番号とは異なる通信スロット番号を有する動的通信スロットにおいて送信しないよう動作可能である請求項1から8のいずれか一項に記載の通信システム又は通信ノード或いは方法。
- 各ノードが、送信を送信活動点まで延長する手段を備える請求項1から9のいずれか一項に記載の通信システム又は通信ノード或いは方法。
- 前記送信がビジー信号の送信による請求項10記載の通信システム又は通信ノード或いは方法。
- 各ノードが、動的通信スロットで通信されるフレームのフレーム識別情報に応答して前記タイム・ベースを調整する手段を備える請求項1から11のいずれか一項に記載の通信システム又は通信ノード或いは方法。
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