WO2008119722A1 - Verfahren und analyse eines synchronisierten datenverkehrs eines paket- und adressorientierten datennetzes und ausbildung eines solchen datennetzes zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren und analyse eines synchronisierten datenverkehrs eines paket- und adressorientierten datennetzes und ausbildung eines solchen datennetzes zur durchführung des verfahrens Download PDF

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WO2008119722A1
WO2008119722A1 PCT/EP2008/053606 EP2008053606W WO2008119722A1 WO 2008119722 A1 WO2008119722 A1 WO 2008119722A1 EP 2008053606 W EP2008053606 W EP 2008053606W WO 2008119722 A1 WO2008119722 A1 WO 2008119722A1
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WO
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data
network
mirror
mirror memory
memory
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Application number
PCT/EP2008/053606
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Inventor
Joachim Grottel
Harald Karl
Friedrich Lindner
Andreas Tröltzsch
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/56—Details of data transmission or power supply, e.g. use of slip rings
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route
    • H04L43/106—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route using time related information in packets, e.g. by adding timestamps

Definitions

  • the invention relates to a method for analyzing a synchronized data traffic of a packet- and address-oriented data network with a plurality of data-generating and / or data-receiving network subscribers, which are each addressable via individual network addresses, wherein the data network based on receiving times of received data packets and known transmission - and processing times synchronized and the data transmissions are synchronized with the data traffic.
  • the invention relates to a network for data and signal transmission with a plurality of interconnected network subscribers, each having different network addresses, each network subscriber transmitting and receiving modules in which over the data network to be transmitted data packets generated and received data packets are processed, and Transmit and receive modules synchronization tion modules that synchronize the network participants based on receiving times of received cells and known Ü bjusts- and processing times each other, wherein the transmission modules are designed such that they transmit the data packets synchronously in the data network.
  • This patent discloses a network for data and signal transmission, which comprises a plurality of terminal devices and one or more switching stations as network components, in which the network components have transmitting and receiving modules, the transmitting modules have the same transmitting data and digitized signals combined in lines, wherein the lines are generated with a header in which connection information about at least one transmission or forwarding destination of the data is recorded, the network components comprise synchronization modules which determine the network components based on received times of received lines and mutually synchronize known transmission and processing times, and the transmission modules are designed such that they transmit the lines synchronously via the one or more switching stations.
  • network traffic diagnostic tools are generally known. These diagnostic tools are typically connected to the network via special adapters that record data and output the results to a PC. However, such diagnostic tools are not deployable across the network, or can not be controlled and programmed across the network, because they require a special access mechanism to the freely programmable circuits contained therein and special software for its use.
  • the inventors have recognized that it is possible in a time-synchronized data network to equip all or at least several network subscribers with an integrated diagnostic tool which, for example with the aid of a dual port RAM, parallel to the incoming and outgoing data or digital signals in a memory in turn, without the actual data traffic being influenced via the data interface of the respective network participant.
  • an integrated diagnostic tool which, for example with the aid of a dual port RAM, parallel to the incoming and outgoing data or digital signals in a memory in turn, without the actual data traffic being influenced via the data interface of the respective network participant.
  • any predetermined or configurable trigger event it may be ensured that the traffic recordings stored up to that point in time are frozen for subsequent read-out, either on special request or automatically from another network address in the data network.
  • this trigger event occurs, all analyzers active in the network are stopped over the network, so that their mirror memories contain data from the same period but at different points on the network.
  • the data network used is a time-synchronized data network, as described, for example, in the patent is described, is an accurate knowledge of the timing of the data to be sent or to be received records of the respective network participants before.
  • the data stored in the mirror memory is provided with a time stamp. These timestamps are synchronous within the entire network. Based on the transferred memory contents of the mirror memory of the diagnostic tool, in which the data records were cached in parallel, the timing can be reconstructed. In this way it is possible to centrally analyze the entire data traffic of a data network and to detect possible errors in the data transmission.
  • the analyzer consists of a trigger unit and a mirror memory.
  • a data filter may be used which allows all data or only data with a particular feature, e.g. Information in the header of the transmitted data packet to write in the subsequent mirror memory.
  • the trigger unit is configurable, i. it may affect certain features in the recorded data, e.g. greater / less / equal to a certain value, trigger. Both the filter and the trigger unit can be designed to be configurable via the data network itself.
  • the diagnostic module is implemented in a so-called "Field Programmable Gate Array” (FPGA). It is also possible to program these FPGAs by means of a corresponding remote control and to predetermine, in addition to the already configurable further arbitrary trigger events, at which the freezing of the cached data takes place.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the inventors propose a method for analyzing a synchronized data transport and, on the other hand, an appropriate network for the implementation of this procedure.
  • the provision of the frozen data of the mirror memory can take place, for example, by selectively retrieving the frozen data from each of the at least two network subscribers or it is also possible for each of the at least two network subscribers to independently or on request to change the content of its
  • Network address can, for example, can be transmitted with the request or it can also be a predetermined fixed input network address used for this purpose. It is self-evident that the term "network address" is to be used for a corresponding device which has a specific network address in the data network If the data network described here is connected to an external data network, for example an Internet or an intranet, then the network address to which the data are transmitted, even on a remote data processing device, possibly even on the Internet, lie .Thus, for example, a problem-free remote diagnosis of complex systems possible.
  • the freezing of the mirror memory can be done by no new data being written to the mirror memory and the existing data remaining unchanged at least until the transmission.
  • the mirror memory is advantageously constructed in such a way that the most recent data which is input is retained in the memory, whereas the oldest data is discarded when a certain amount of data is reached. In this way, no data overflow occurs in the mirror memory and the latest data, ie the most recent data traffic, is transmitted when the trigger event occurs.
  • the data stored in the mirror memories each receive timestamps that are synchronous throughout the network.
  • the stored data receive a clear temporal assignment, which considerably facilitates later evaluation.
  • the mirror memory may be preceded by a filter which either records all the data or selects, according to a certain criterion within a header of the considered data packet, eg after the connection information, the data which is written into the mirror memory. This ensures that only classified as relevant data are stored and the mirror memory is not crowded with immaterial data.
  • any electronic terminals that form a data source and / or data sink can be used. If, for example, the application in a computer tomography system is considered, this can be, for example, the generator and emitter of the system, which can be used to read out the signals of its control circuit at any time with the aid of the integrated diagnostic tool (IDT). This is especially helpful when it comes to parasitics due to high voltage spikes in the system. These high voltage spikes can be used as a trigger condition for stopping the
  • Mirror memory can be used to analyze in this way the history of this disorder throughout the system.
  • switching stations serving network nodes can also be used as network subscribers. If, for example, a star-shaped network is used, then such a switching station can be the center of such a star, so that the communication between the individual network participants takes place via such a switching station, a "switch".
  • a dual-port RAM memory can be used in conjunction with an FPGA (f_rei programmable gate array) for the parallel storage of the incoming / outgoing data traffic of the network participant.
  • FPGA f_rei programmable gate array
  • Such an FPGA has the advantage that, for example, from an external point - with respect to the respective network participant - in addition to the already configured It is also possible to program further different trigger events to which the system responds by freezing the memory contents.
  • this can be achieved, for example, that upon occurrence of a specific event, the data of the mirror memory to a specific network address and the occurrence of another trigger event, the data of the mirror memory are sent to another network address. It is also possible to program the FPGA in such a way that the trigger event consists of the coincidence of several individual events within a certain time frame. Here are the most diverse logical links and information possible.
  • the exchanges located in the network are treated as network subscribers and their data streams are logged and treated in parallel in accordance with a network subscriber. It makes sense if an exchange a
  • the method described above is possible for a large number of applications, but it is particularly advantageous to use this method for data and / or signal exchange within a tomographic system, preferably a computed tomography system, between individual networked components.
  • the inventors also propose the improvement of a network for data and signal transmission with a plurality of interconnected ones Network participants before, each having different network addresses, each network participant has transmit and receive modules in which data packets to be sent via the data network and processed pa- kete be processed, the transmit and receive modules synchronization modules, the network participants based on receiving times received cells and known transmission and processing times synchronize each other, and the transmission modules are designed such that they transmit the data packets synchronously in the data network.
  • mirror memory electronic memory module
  • the at least one network subscriber for data traffic each have a dual-port RAM memory, with which the incoming and outgoing data are stored in parallel to the data traffic in the mirror memory.
  • the network subscribers are electronic terminals that form a data source and / or data sink.
  • This switching center can have at least one data input / output a dual-port RAM memory with which the incoming and outgoing data is stored in parallel to the data traffic in a mirror memory, without disturbing the actual data traffic.
  • a filter can be provided which preselects the data to be stored in the mirror memory.
  • a filter can be configured via the network or also freely programmable.
  • x.3 dual-port RAM
  • 2.x.4 IDT backend
  • 2.x.5 mirror memory
  • 2.x.6 Configurator
  • 3 power lines of the synchronized data network
  • 4.1 switch in the stationary part of the CT
  • 4.2 Switch in the rotating part of the CT
  • 5 slip ring
  • 6 Ethernet connection
  • 7 host computer
  • 7.1 IDT frontend
  • 11 CT system
  • 12 first X-ray tube
  • 13 first detector
  • 14 second x-ray tube
  • 15 second detector
  • 16 gantry housing
  • 17 patient
  • 18 controllable patient table
  • 19 System axis / rotation axis of the gantry.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the structure of a network participant
  • 3 X-ray computer tomography system with integrated network according to the invention.
  • FIG. 1 shows a tomographic overview of a data network 1 according to the invention, in this case using the example of a data network of a computed tomography system.
  • the data network 1 consists of a total of ten network end components 2.1 to 2.10, wherein nine network end components are directly connected to the time-synchronized network in the CT system, while additionally a host computer 7 via an Ethernet 6 with the network end 2.1, here as a gateway for the actual data network acts, communicates.
  • the network end components 2.1 to 2.4 represent, by way of example, the network end components in the stationary area of the computed tomography system, while the network end components 2.5 to 2.9 likewise represent, by way of example, the network end components in the area of the rotating gantry.
  • the explicit Structure of the individual network end components will be shown later.
  • the individual network end components 2.1 to 2.4 are connected to a switch 4.1 in star-shaped tomography.
  • Switch 4.1 is connected via a slip ring 5 to a second switch 4.2 in the rotating part, which in turn supplies the network end components 2.5 to 2.9 in the gantry.
  • the individual network lines are provided with the reference numeral 3.
  • UMAS universal master stationary component
  • UMAR Universal Master Rotationary
  • the control of the X-ray tubes 2.8 the control of the collimators 2.7
  • the generator in the rotating part 2.6 the detector management system of the detectors A and B 2.5.
  • IDT front-end integrated p_iagnoset.ool front-end
  • IDT backends a software application integrated on the PC
  • the configuration of the IDT backends allows the desired trigger events to be programmed, upon the occurrence of which the mirror memories are frozen as described above and output to the host computer 7.
  • Network end component 2.x which contains an application, ie the actual application of the network end component. representation under is a transport layer 2.x.2 arranged, which has a dual-port RAM 2.x.3.
  • the dual-port RAM 2.x.3 is responsible for acting as a data interface to the outside of the network line 3 and at the same time the incoming and outgoing data signals in parallel to the IDT backend
  • the IDT backend 2.x.4 consists of a mirror memory 2.x.5 and a configurator 2.x.6, which is usually formed by an FPGA and, for example, by the host 7 with the IDT front-end running there. Application can be controlled.
  • an additional filter is attached, which stores the data to be stored in the mirror memory 2.x.5 first according to predetermined, configured or programmed as needed criteria selected.
  • the storage capacity of the mirror memory can be used much more effectively.
  • FIG. 3 shows a 3D view of an X-ray CT system 11 according to the invention, comprising a gantry housing 16 with the rotating gantry located therein with two x-ray tubes 12, 14 and the opposing detector systems 13, 15, furthermore the patient couch 18, which holds the Patients 17 along the system axis 19, around which rotates the gantry, can move controlled by an opening in the gantry housing.
  • a host computer 7 is shown, with a schematically shown memory contents in which programs Prg ! to Prg n , wherein one of these programs, the IDT front-end 7, which for
  • Control and query of the integrated diagnostic tools according to the invention in the individual network end components of the CT system 11 and provides a corresponding desktop on the host computer 7 is available.
  • the IDT consists of one or more mirror memories, which record the real data traffic in real-time without influencing the system and, if necessary, can be stopped and read completely synchronously in the entire system, either manually or by the occurrence of a trigger event.
  • the advantage of this system is that the diagnostic data allow a close temporal relationship to be analyzed, as would be the case without a time-synchronized system, and with a time-synchronized system but without an IDT, this would only be possible to a limited extent.
  • IDT an IDT as an integral part of the network participant - end user or switch - operated. All IDTs within this network are interconnected and controlled by the network itself, i. configured, started and e.g. stopped by trigger event in an IDT. They work synchronously, distributed over the whole network. In this way, the traffic within the network can be recorded at any point at the same time and then analyzed.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse eines synchronisierten Datenverkehrs eines paket- und adressorientierten Datennetzes (1), wobei mindestens ein Netzwerkteilnehmer (2.x) gesendete und/oder empfangene Datenpakete in einem Spiegelspeicher (2.x.5) niederlegt, beim Eintreten eines Triggerereignisses in mindestens einem der aktiven Netzwerkteilnehmer die Daten in den Spiegelspeichern (2.x.5) eingefroren und über das Datennetz (1) zur Auswertung zur Verfügung gestellt werde, während der synchronisierte Datenverkehr unbeeinf lusst bleibt. Außerdem betrifft die Erfindung auch ein Netzwerk zur Datenund Signalübertragung mit mehreren untereinander verbundenen Netzwerkteilnehmern (2.x), welche jeweils unterschiedliche Netzwerkadressen oder ein sonstiges individuelles Erkennungsmerkmal aufweisen, wobei mindestens ein Netzwerkteilnehmer (2.x) über jeweils mindestens einen Spiegelspeicher verfügt, welcher parallel mit einem Dateneingang und/oder -ausgang verbunden ist, wobei ein- oder ausgehende Datenpakete im Spiegelspeicher (2.x.5) niederlegt werden, ein Mittel (2.x.4) zur Erkennung eines Triggerereignisses und ein Mittel (2.x.4) zum Übertragen von in den Spiegelspeichern (2.x.4) eingefrorenen Daten ohne Beeinflussung des Datenverkehrs.

Description

Beschreibung
Verfahren und Analyse eines synchronisierten Datenverkehrs eines paket- und adressorientierten Datennetzes und Ausbil- düng eines solchen Datennetzes zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse eines synchronisierten Datenverkehrs eines paket- und adressorientier- ten Datennetzes mit einer Vielzahl Daten erzeugender und/oder Daten empfangender Netzwerkteilnehmern, welche jeweils über individuellen Netzwerkadressen ansprechbar sind, wobei das Datennetz sich anhand von Empfangszeitpunkten empfangener Datenpakete und bekannter Übermittlungs- und Verarbeitungszei- ten synchronisiert und die Datenaussendungen synchron zum Datenverkehr erfolgen.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Netzwerk zur Daten- und Signalübertragung mit mehreren untereinander verbundenen Netzwerkteilnehmern, welche jeweils unterschiedliche Netzwerkadressen aufweisen, wobei jeder Netzwerkteilnehmer Sende- und Empfangsmodule aufweist, in denen über das Datennetz zu sendende Datenpakete erzeugt und empfangene Datenpakete verarbeitet werden, und die Sende- und Empfangsmodule Synchroni- sationsmodule aufweisen, die die Netzwerkteilnehmer anhand von Empfangszeitpunkten empfangener Zellen und bekannter Ü- bermittlungs- und Verarbeitungszeiten gegenseitig synchronisieren, wobei die Sendemodule derart ausgebildet sind, dass sie die Datenpakete synchron im Datennetz übertragen.
Das oben beschriebene Netzwerk ist allgemein bekannt. Insbesondere wird auf die Patentschrift DE 10 2005 008 503 B3 der Anmelderin hingewiesen. Diese Patentschrift offenbart ein Netzwerk für Daten- und Signalübertragung, das mehrere Endge- rate sowie eine oder mehrere Vermittlungsstationen als Netzwerkkomponenten umfasst, bei dem die Netzwerkkomponenten Sende- und Empfangsmodule aufweisen, die Sendemodule die zu ü- bertragenden Daten und digitalisierte Signale in Zeilen zu- sammengefasst versenden, wobei die Zeilen mit einem Kopfbereich erzeugt werden, in den eine Verbindungsinformation über zumindest ein Übertragungs- oder Weiterleitungsziel der Daten aufgenommen wird, die Netzwerkkomponenten Synchronisationsmodule aufweisen, die die Netzwerkkomponenten anhand von Empfangszeitpunkten empfangener Zeilen und bekannter Übermitt- lungs- und Verarbeitungszeiten gegenseitig synchronisieren, und die Sendemodule derart ausgebildet sind, dass sie die Zeilen synchron über die eine oder mehreren Vermittlungsstationen übertragen.
Des Weiteren sind allgemein Diagnosewerkzeuge für den Datenverkehr in Netzwerken bekannt. Diese Diagnosewerkzeuge werden in der Regel über spezielle Adapter, der die Datenaufzeichnung vornimmt und die Ergebnisse an einem PC ausgibt, an das Netzwerk angeschlossen. Solche Diagnosewerkzeuge sind allerdings nicht über das Netzwerk hinweg einsetzbar, beziehungsweise können nicht über das Netzwerk hinweg gesteuert und programmiert werden, weil sie einen speziellen Zugangsmechanismus zu den dort enthaltenen frei programmierbaren Schaltungen und eine spezielle Software zu dessen Nutzung voraussetzen .
Außerdem besteht ein wesentliches Problem dieser bekannten
Diagnosewerkzeuge darin, dass sie zu einem veränderten zeitlichen Verhalten der betrachteten Netzwerkteilnehmer führen, sobald die interessierenden Datenströme aufgezeichnet und a- nalysiert werden. Aufgrund dieses veränderten Zeitverhaltens ergeben sich zusätzlich bei zeitsynchronisierten Netzwerken große Probleme mit dem Timing innerhalb des Netzwerkes.
Aus der US 2006/0114831 Al ist ein Netzwerkgerät für Paketdatennetze bekannt. Zur Analyse des Datenverkehrs werden die übertragenen Daten beobachtet, indem diese Daten zu einem anderen Port gespiegelt werden, ohne dass dadurch der Datenverkehr beeinträchtigt wird. Es ist daher Aufgabe, der Erfindung ein Verfahren zur Analyse eines synchronisierten Datenverkehrs eines paket- und adress- orientierten Datennetzes und ein Netzwerk zur synchronisier- ten Daten- und Signalübertragung mit mehreren untereinander verbundenen Netzwerkteilnehmern zu finden, welche es ermöglichen, eine Datenflussanalyse vorzunehmen, ohne den synchronisierten Datenverkehr zu stören, wobei es möglich sein sollte, aus den analysierten Daten das Timing des Datenverkehrs an den jeweiligen Netzwerkteilnehmern zu rekonstruieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Die Erfinder haben erkannt, dass es in einem zeitsynchronisierten Datennetz möglich ist, alle oder zumindest mehrere Netzwerkteilnehmer mit einem integrierten Diagnosetool auszustatten, welches, beispielsweise mit Hilfe eines Dualport- Rams, parallel zu den ein- und ausgehenden Daten beziehungsweise digitalen Signalen diese in einem Speicher der Reihe nach ablegt, ohne dass der eigentliche Datenverkehr über die Datenschnittstelle des jeweiligen Netzwerkteilnehmers beein- flusst werden würde. Beim Eintreten eines beliebigen vorbe- stimmten oder jeweils konfigurierbaren Triggerereignisses kann dafür gesorgt werden, dass die bis zu diesem Zeitpunkt gespeicherten Mitschnitten des Datenverkehr, eingefroren werden, um später entweder auf besondere Anforderung oder automatisch von einer anderen Netzwerkadresse im Datennetz ausge- lesen zu werden. Beim Eintreten dieses Triggerereignisses werden alle im Netzwerk aktiven Analyzer über das Netzwerk gestoppt, so dass deren Spiegelspeicher Daten des gleichen Zeitabschnittes aber an verschiedenen Punkten des Netzwerkes enthalten .
Wenn es sich bei dem verwendeten Datennetz um ein zeitsynchronisiertes Datennetz, wie es beispielsweise in der Patent- schrift DE 10 2005 008 503 B3 beschrieben ist, handelt, liegt eine genaue Kenntnis über das Timing der zu sendenden beziehungsweise der zu empfangenden Datensätze der jeweiligen Netzwerkteilnehmer vor. Außerdem werden die im Spiegelspei- eher abgelegten Daten mit einem Zeitstempel versehen. Diese Zeitstempel sind innerhalb des kompletten Netzwerkes synchron. Anhand der übermittelten Speicherinhalte des Spiegelspeichers des Diagnosetools, in dem die Datensätze parallel zwischengespeichert wurden, ist das Timing rekonstruierbar. Auf diese Weise ist es möglich, den gesamten Datenverkehr eines Datennetzes zentral zu analysieren und mögliche Fehler in der Datenübertragung zu erkennen.
Der Analyzer besteht aus einer Triggereinheit und einem Spie- gelspeicher. Zusätzlich kann ein Datenfilter verwendet werden, der es erlaubt, alle Daten oder nur Daten mit einem bestimmten Merkmal, z.B. Informationen im Header des übertragenen Datenpaketes, in den nachfolgenden Spiegelspeicher zu schreiben .
Die Triggereinheit ist konfigurierbar, d.h. sie kann auf bestimmte Merkmale in den aufgezeichneten Daten, z.B. größer / kleiner / gleich einem bestimmten Wert, triggern. Sowohl der Filter als auch die Triggereinheit können über das Datennetz selbst konfigurierbar ausgebildet sein.
Besonders günstig ist es hierbei, wenn das Diagnosemodul in einem sogenannten "Field programmabel Gate Array" (FPGA) implementiert ist. Dabei ist es auch möglich, durch eine ent- sprechende Fernsteuerung diese FPGAs zu programmieren und neben den bereits konfigurierbaren weitere beliebige Triggerereignisse vorzubestimmen, an denen das Einfrieren der zwischengespeicherten Daten stattfindet.
Entsprechend diesem Grundgedanken schlagen die Erfinder einerseits ein Verfahren zur Analyse eines synchronisierten Da- tenverkehrs und andererseits ein entsprechendes Netzwerk zur Durchführung dieses Verfahrens vor.
Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren zur Analyse eines synchronisierten Datenverkehrs eines paket- und adressorien- tierten Datennetzes mit einer Vielzahl Daten erzeugender und/oder Daten empfangender Netzwerkteilnehmern, jeweils mit individuellen Netzwerkadressen, wobei das Datennetz sich anhand von Empfangszeitpunkten empfangener Datenpakete und be- kannter Übermittlungs- und Verarbeitungszeiten synchronisiert und die Datenaussendungen synchron zum Datenverkehr erfolgen, vorgeschlagen, wobei mindestens ein Netzwerkteilnehmer von ihm über das Datennetz gesendete Datenpakete parallel zur Datenaussendung und/oder von ihm empfangene Datenpakete paral- IeI zur internen Datenverarbeitung in mindestens einem elektronischen Speicherbaustein (=Spiegelspeicher) niederlegt, beim Eintreten eines Triggerereignisses der mindestens eine Netzwerkteilnehmer seinen Spiegelspeicher einfriert, und alle in den Spiegelspeichern eingefrorenen Daten über das Netzwerk zur Auswertung zur Verfügung stellt, während der synchronisierte Datenverkehr unbeeinflusst bleibt.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei natürlich, wenn nicht nur ein Teil der Netzwerkteilnehmer, sondern möglichst alle Netzwerkteilnehmer ihren Datenverkehr parallel mitspeichern, so dass beim Eintreten des entsprechenden Triggerereignisses auch tatsächlich der gesamte Netzverkehr ausgelesen werden kann .
Die Zurverfügungstellung der eingefrorenen Daten des Spiegelspeichers kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die eingefrorenen Daten von jedem der mindestens zwei Netzwerkteilnehmer gezielt abgerufen werden können oder es besteht auch die Möglichkeit, dass jeder der mindestens zwei Netzwerkteil- nehmer selbständig oder auf Anforderung den Inhalt seines
Spiegelspeichers an eine bestimmte Netzwerkadresse im Datennetz übersendet. Eine solche Netzwerkadresse kann beispiels- weise mit der Anforderung übertragen werden oder es kann auch eine vorbestimmte fest eingegebene Netzwerkadresse hierzu verwendet werden. Es ist dabei selbstverständlich, dass der Begriff „Netzwerkadresse" für ein entsprechendes Gerät zu verwenden ist, das eine bestimmte Netzwerkadresse im Datennetz aufweist. Besteht eine Verbindung des hier beschriebenen Datennetzes mit einem externen Datennetz, beispielsweise einem Internet oder einem Intranet, so kann die Netzwerkadresse, an die die Daten übermittelt werden, auch auf einem wei- ter entfernten Datenverarbeitungsgerät, gegebenenfalls sogar im Internet, liegen. Hierdurch wird beispielsweise eine problemlose Ferndiagnose komplexer Systeme möglich.
Das Einfrieren des Spiegelspeichers kann dadurch geschehen, dass keine neuen Daten mehr in den Spiegelspeicher eingeschrieben werden und die vorhandenen Daten zumindest bis zur Übertragung unverändert bleiben. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, nach einer Übertragung die Daten gezielt oder durch einen externen Befehl oder automatisch durch einen internen Ablauf zu löschen.
In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass der Spiegelspeicher vorteilhaft derart aufgebaut ist, dass jeweils die jüngsten Daten, die eingegeben werden, im Speicher erhalten bleiben, während bei Erreichen einer bestimmten Datenmenge die ältesten Daten verworfen werden. Auf diese Weise kommt kein Datenüberlauf im Spiegelspeicher zustande und es werden jeweils beim Eintreten des Triggerereignisses die aktuellsten Daten, also der zuletzt stattgefundene Datenverkehr, übertra- gen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die in den Spiegelspeichern gespeicherten Daten jeweils Zeitstempel erhalten, die im gesamten Netz synchron sind. Hierdurch erhalten die ge- speicherten Daten eine eindeutige zeitliche Zuordnung, die eine spätere Auswertung wesentlich erleichtert. Außerdem kann in besonders vorteilhafter Weise dem Spiegelspeicher ein Filter vorangestellt sein, der entweder alle Daten mitschreibt oder nach einem bestimmen Kriterium innerhalb eines Headers des betrachteten Datenpaketes, z.B. nach der Verbindungsinformation, die Daten, die in den Spiegelspeicher geschrieben werden, selektiert. Hierdurch wird erreicht, dass lediglich als relevant eingestufte Daten gespeichert werden und der Spiegelspeicher nicht mit unwesentlichen Daten überfüllt wird.
Als Netzwerkteilnehmer können beliebige elektronische Endgeräte, die eine Datenquelle und/oder Datensenke bilden, verwendet werden. Betrachtet man beispielsweise die Anwendung in einem Computertomographiesystem, so kann es sich hierbei bei- spielsweise um den Generator und Strahler des Systems handeln, die Signale ihres Regelkreises mit Hilfe des Integrierten Diagnosetools (IDT) jederzeit auslesen lassen. Besonders hilfreich ist dies, wenn es zu Störeffekten aufgrund von Hochspannungsspitzen im System kommt. Diese Hochspannungs- spitzen können als Triggerbedingung für das Anhalten der
Spiegelspeicher verwendet werden, um auf diese Weise die Vorgeschichte dieser Störung im gesamten System zu analysieren.
Insbesondere können als Netzwerkteilnehmer auch Vermittlungs- Stationen verwendet werden, die Netzwerkknoten bedienen. Wird also beispielsweise ein sternförmiges Netz verwendet, so kann eine solche Vermittlungsstation das Zentrum eines solchen Sterns darstellen, so dass die Kommunikation zwischen den einzelnen Netzwerkteilnehmern über eine solche Vermittlungs- Station, einen „Switch", abläuft.
Weiterhin kann zur parallelen Speicherung des ein-/ ausgehenden Datenverkehrs der Netzwerkteilnehmer ein Dualport-RAM- Speicher in Verbindung mit einem FPGA (f_rei programmierbaren Gate Array) verwendet werden. Ein solcher FPGA hat den Vorteil, dass beispielsweise von externer Stelle - bezüglich des jeweiligen Netzwerkteilnehmers - neben den bereits konfigu- rierbaren noch weitere unterschiedliche Triggerereignisse programmiert werden können, auf die das System mit einer Einfrierung der Speicherinhalte anspricht.
Außerdem kann beispielsweise hierdurch erreicht werden, dass beim Eintreten eines bestimmten Ereignisses die Daten des Spiegelspeichers an eine bestimmte Netzwerkadresse und beim Eintreten eines anderen Triggerereignisses die Daten des Spiegelspeichers an eine andere Netzwerkadresse geschickt werden. Möglich ist auch das FPGA derart zu programmieren, dass das Triggerereignis aus dem Zusammentreffen mehrerer Einzelereignisse in einem bestimmten Zeitrahmen besteht. Hierbei sind die diversesten logischen Verknüpfungen und Angaben möglich.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn auch die im Netzwerk befindlichen Vermittlungsstellen als Netzwerkteilnehmer behandelt werden und deren Datenströme entsprechend einem Netzwerkteilnehmer parallel protokolliert und behandelt werden. Hierbei ist es sinnvoll, wenn eine Vermittlungsstelle eine
Vielzahl von Dateneingängen und -ausgängen besitzt, dass für mindestens einen, besser jedoch jeden Dateneingang und Datenausgang ein entsprechender Spiegelspeicher zur Verfügung steht, so dass beim Auslesen der entsprechenden Spiegelspei- eher im Nachhinein eindeutig feststellbar ist, über welche
Datenschnittstelle die gespeicherten Daten vermittelt wurden,
Grundsätzlich ist das oben beschriebene Verfahren für eine Vielzahl von Anwendungen möglich, jedoch ist es besonders vorteilhaft, dieses Verfahren für den Daten- und/oder Signalaustausch innerhalb eines tomographischen Systems, vorzugsweise eines Computertomographiesystems, zwischen einzelnen vernetzten Komponenten zu verwenden.
Entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren schlagen die Erfinder auch die Verbesserung eines Netzwerkes zur Daten- und Signalübertragung mit mehreren untereinander verbundenen Netzwerkteilnehmern vor, welche jeweils unterschiedliche Netzwerkadressen aufweisen, wobei jeder Netzwerkteilnehmer Sende- und Empfangsmodule aufweist, in denen über das Datennetz zu sendende Datenpakete erzeugt und empfangene Datenpa- kete verarbeitet werden, weiterhin die Sende- und Empfangsmodule Synchronisationsmodule aufweisen, die die Netzwerkteilnehmer anhand von Empfangszeitpunkten empfangener Zellen und bekannter Übermittlungs- und Verarbeitungszeiten gegenseitig synchronisieren, und die Sendemodule derart ausgebildet sind, dass sie die Datenpakete synchron im Datennetz übertragen. Die erfindungsgemäße Weiterbildung dieses Netzwerks besteht darin, dass mindestens ein Netzwerkteilnehmer über jeweils mindestens einen elektronischen Speicherbaustein (=Spiegelspeicher) verfügt, welcher parallel mit einem Daten- eingang und -ausgang verbunden ist, wobei zumindest ein Teil der über das Datennetz ausgehenden und eingehenden Datenpakete parallel zur Weiterverarbeitung im Spiegelspeicher niederlegt werden, ein Mittel zur Erkennung eines Triggerereignisses vorgesehen ist, welches im Fall des positiven Erkennens des Triggerereignisses den Spiegelspeicher einfriert, und ein Mittel zum Übertragen der in den Spiegelspeichern eingefrorenen Daten über das Netzwerk vorgesehen ist, welches den synchronisierten Datenverkehr unbeeinflusst lässt.
Günstig ist es hierbei, wenn der mindestens eine Netzwerkteilnehmer zum Datenverkehr jeweils einen Dualport-RAM- Speicher aufweisen, mit welchem die ein- und ausgehenden Daten parallel zum Datenverkehr in dem Spiegelspeicher abgelegt werden .
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn zumindest ein Teil der Netzwerkteilnehmer elektronische Endgeräte sind, die eine Datenquelle und/oder Datensenke bilden.
Weiterhin kann mindestens eine Vermittlungsstelle (=Switch) für den Datenverkehr in der Netzstruktur vorgesehen werden. Weiterhin ist es besonders günstig, wenn beim Vorhandensein einer solchen Vermittlungsstelle mindestens eine Vermittlungsstelle für mindestens einen Dateneingang/-ausgang über mindestens einen elektronischen Speicherbaustein (=Spiegelspeicher) verfügt, welcher parallel mit einem Dateneingang und -ausgang verbunden ist, wobei zumindest ein Teil der über das Datennetz ausgehenden und eingehenden Datenpakete parallel zur Weiterverarbeitung im Spiegelspeicher niederlegt werden, diese mindestens eine Vermittlungsstelle ein Mittel zur Erkennung eines Triggerereignisses aufweist, welches im Fall des positiven Erkennens des Triggerereignisses den Spiegelspeicher einfriert, und ein Mittel zum Übertragen der in den Spiegelspeichern eingefrorenen Daten über das Netzwerk vorgesehen ist, welches den synchronisierten Daten- verkehr unbeeinflusst lässt.
Diese Vermittlungsstelle kann an mindesten einem Datenein- gang/-ausgang einen Dualport-RAM-Speicher aufweisen, mit welchem die ein- und ausgehenden Daten parallel zum Datenverkehr in einem Spiegelspeicher abgelegt werden, ohne hierbei den eigentlichen Datenverkehr zu stören.
Zur Entlastung des Spiegelspeichers kann auch ein Filter vorgesehen werden, der die im Spiegelspeicher zu speichernden Daten vorselektiert. Ein solcher Filter kann über das Netz konfigurierbar oder auch frei programmierbar ausgestaltet werden .
Das Mittel zur Erkennung eines Triggerereignisses kann bei- spielsweise ein FPGA (=f_rei programmierbares Gate Array) darstellen oder zumindest enthalten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. Hierbei werden die folgenden Bezugszeichen verwendet: 1: Datennetz eines CTs; 2.1 - 2.4: statio- näre Netzwerkendkomponenten; 2.5 - 2.9: rotierende Netzwerkendkomponenten; 2.x: beliebige Netzwerkendkomponente; 2.x.l: Applikation einer Netzwerkendkomponente; 2.x.2: Transportschicht; 2. x.3: Dualport-RAM; 2.x.4: IDT-Backend; 2.x.5: Spiegelspeicher; 2.x.6: Konfigurator; 3: Netzleitungen des synchronisierten Datennetzes; 4.1: Switch im stationären Teil des CT; 4.2: Switch im rotierenden Teil des CT; 5: Slipring; 6: Ethernetverbindung; 7: Hostcomputer; 7.1: IDT-Frontend; 11: CT-System; 12: erste Röntgenröhre; 13: erster Detektor; 14: zweite Röntgenröhre; 15: zweiter Detektor; 16: Gantryge- häuse; 17: Patient; 18: steuerbarer Patiententisch; 19: Systemachse / Rotationsachse der Gantry.
Es zeigen im Einzelnen:
FIG 1: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Netzwerks ;
FIG 2: Schematische Darstellung des Aufbaus eines Netzwerkteilnehmers ; FIG 3: Röntgen-Computer-Tomographiesystem mit integriertem erfindungsgemäßen Netzwerk.
Die Figur 1 zeigt eine tomographische Übersichtsdarstellung eines erfindungsgemäßen Datennetzes 1, hier am Beispiel eines Datennetzes eines Computertomographie-Systems. Das Datennetz 1 besteht aus insgesamt zehn Netzwerkendkomponenten 2.1 bis 2.10, wobei neun Netzwerkendkomponenten direkt mit dem zeitlich synchronisierten Netzwerk im CT-System verbunden sind, während zusätzlich ein Hostcomputer 7 über ein Ethernet 6 mit der Netzwerkendkomponente 2.1, die hier als Gateway für das eigentliche Datennetz fungiert, in Verbindung steht. Die Netzwerkendkomponenten 2.1 bis 2.4 stellen beispielhaft die Netzwerkendkomponenten im stationären Bereich des Computertomographie-Systems dar, während die Netzwerkendkomponenten 2.5 bis 2.9 ebenfalls beispielhaft die Netzwerkendkomponenten im Bereich der rotierenden Gantry repräsentieren. Der explizite Aufbau der einzelnen Netzwerkendkomponenten wird später gezeigt .
Die einzelnen Netzwerkendkomponenten 2.1 bis 2.4 sind mit ei- nem Switch 4.1 in sternförmiger Tomographie verbunden. Der
Switch 4.1 ist über einen Slipring 5 mit einem zweiten Switch 4.2 im rotierenden Part verbunden, der wiederum die Netzwerkendkomponenten 2.5 bis 2.9 in der Gantry versorgt. Die einzelnen Netzwerkleitungen sind mit dem Bezugszeichen 3 verse- hen.
Bei den einzelnen Netzwerkendkomponenten handelt es sich um eine sogenannte Universal Master Stationary Komponente (=UMAS) 2.1, eine Receiverkomponente 2.2, einen Generator im stationären Teil 2.3 und die Patientenliege 2.4. Im rotierenden Part sind angeordnet: die Universal Master Rotationary (=UMAR) 2.9, die Steuerung der Röntgenröhren 2.8, die Steuerung der Kollimatoren 2.7, der Generator im rotierenden Teil 2.6 und das Detektormanagement-System der Detektoren A und B 2.5.
Von dem über die Ethernetverbindung 6 angeschlossenen Hostcomputer 7 ist es mit Hilfe des dort installierten IDT- Frontends (integriertes p_iagnoset.ool Frontend) 7.1, das heißt einer auf dem PC integrierten Softwareapplikation, möglich die IDT-Backends abzufragen, diese zu konfigurieren und die übermittelten Speicherinhalte der Spiegelspeicher der IDT-Backends in den Netzwerkendkomponenten auszuwerten. Durch die Konfiguration der IDT-Backends können die gewünschten Triggerereignisse einprogrammiert werden, auf deren vorkommen hin die Spiegelspeicher, wie zuvor beschrieben, eingefroren und an den Hostcomputer 7 ausgegeben werden.
Der prinzipielle Aufbau der einzelnen Netzwerkendkomponenten ist in der Figur 2 dargestellt. Diese zeigt eine beliebige
Netzwerkendkomponente 2.x, die eine Applikation, also die eigentliche Anwendung der Netzwerkendkomponente, enthält. Dar- unter ist eine Transportschicht 2.x.2 angeordnet, die über einen Dualport-RAM 2.x.3 verfügt. Der Dualport-RAM 2.x.3 ist dafür zuständig einerseits als Datenschnittstelle nach außen der Netzwerkleitung 3 zu fungieren und gleichzeitig die ein- und ausgehenden Datensignale parallel an das IDT-Backend
2. x.4 weiterzugeben. Das IDT-Backend 2.x.4 besteht aus einem Spiegelspeicher 2.x.5 und einem Konfigurator 2.x.6, der in der Regel durch einen FPGA gebildet wird und beispielsweise durch den Host 7 mit der dort ablaufenden IDT-Frontend- Applikation gesteuert werden kann.
Ergänzend kann beispielsweise zwischen dem Dualport-RAM 2.x.3 und dem Spiegelspeicher 2.x.5 auch ein zusätzliches Filter angebracht werden, welches die im Spiegelspeicher 2.x.5 zu speichernden Daten zunächst nach vorgegebenen, konfigurierten oder bei Bedarf programmierten Kriterien selektiert. Hierdurch lässt sich die Speicherkapazität des Spiegelspeichers wesentlich effektiver Nutzen.
Es wird darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Netzwerkendkomponenten auch mehrere Analysatoren (IDT-Backend) 2.x.4 vorgesehen werden können ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen .
Die Figur 3 zeigt schließlich eine 3D-Ansicht eines erfindungsgemäßen Röntgen-CT-Systems 11, bestehend aus einem Gantrygehäuse 16 mit der darin befindlichen rotierenden Gantry mit zwei Röntgenröhren 12, 14 und den gegenüberliegenden Detektorsystemen 13, 15, weiterhin der Patientenliege 18, welche den Patienten 17 entlang der Systemachse 19, um die die Gantry rotiert, durch eine Öffnung im Gantrygehäuse gesteuert verschieben kann. Außerdem ist ein Hostcomputer 7 dargestellt, mit einem schematisiert gezeigten Speicherinhalt, in dem sich Programme Prg! bis Prgn befinden, wobei ei- nes dieser Programme auch das IDT-Frontend 7, welches zur
Steuerung und Abfrage der erfindungsgemäßen integrierten Diagnosewerkzeuge in den einzelnen Netzwerkendkomponenten des CT-Systems 11 betreibt und eine entsprechende Arbeitsoberfläche am Hostcomputer 7 zur Verfügung stellt.
Insgesamt wird mit der Erfindung also vorgeschlagen, ein syn- chrones Echtzeitnetzwerk als Basis für die Nutzung eines integrierten Diagnosetools (=IDT) zu nutzen. Das IDT besteht dabei im Wesentlichen aus einem oder mehreren Spiegelspeichern, die ohne zeitliche Beeinflussung des Systems den realen Datenverkehr in Echtzeit mitschreiben und bei Bedarf ma- nuell oder durch Eintreten eines Triggerereignisses vollkommen zeitsynchron im gesamten System angehalten und ausgelesen werden können. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass die Diagnosedaten einen engen zeitlichen Zusammenhang analysieren lassen, wie dies ohne zeitsynchrones System gar nicht, und mit zeitsynchronem System aber ohne IDT nur begrenzt möglich wäre.
Es wird also ein IDT als integraler Bestandteil des Netzwerkteilnehmers - Endteilnehmer oder Switch - betrieben. Alle IDTs innerhalb dieses Netzwerkes sind über das Netzwerk selbst miteinander verbunden und werden darüber gesteuert, d.h. konfiguriert, gestartet und z.B. mittels Triggerereignis in einem IDT gestoppt. Sie arbeiten somit, verteilt über das ganze Netzwerk, synchron miteinander. Auf diese Weise kann der Datenverkehr innerhalb des Netzwerks an beliebiger Stelle zeitgleich aufgezeichnet und anschließend analysiert werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Analyse eines synchronisierten Datenverkehrs eines paket- und adressorientierten Datennetzes (1) mit einer Vielzahl Daten erzeugender und/oder Daten empfangender Netzwerkteilnehmern (2.x), jeweils mit individuellen Netzwerkadressen oder sonstigen individuellem Erkennungsmerkmalen, wobei das Datennetz (1) sich anhand von Empfangszeitpunkten empfangener Datenpakete und bekannter Übermittlungs- und Verarbeitungszeiten synchronisiert und die Datenaussendungen synchron zum Datenverkehr erfolgen, dadu r ch ge ke nn z e i chne t , dass
1.1. mindestens ein Netzwerkteilnehmer (2.x) von ihm über das Datennetz (1) gesendete Datenpakete parallel zur
Datenaussendung und/oder von ihm empfangene Datenpakete parallel zur internen Datenverarbeitung in mindestens einem Spiegelspeicher (2.x.5) niederlegt,
1.2. beim Eintreten eines Triggerereignisses in mindestens einem der aktiven Netzwerkteilnehmer jeder der mit
Spiegelspeicher ausgestatteten Netzwerkteilnehmer (2.x) seinen Spiegelspeicher (2.x.5) einfriert, so dass die Spiegelspeicher Daten des gleichen Zeitabschnittes für jeweils verschiedene Punkte des Datennetzes enthalten, und
1.3. alle in den Spiegelspeichern (2.x.5) eingefrorenen Daten über das Datennetz (1) zur Auswertung zur Verfügung stellt, während der synchronisierte Datenverkehr unbe- einflusst bleibt.
2. Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Zurverfügungstellung der eingefrorenen Daten des Spiegelspeichers (2. x.5) dadurch erfolgt, dass die eingefrorenen Daten von jedem der mindestens zwei Netzwerkteilnehmer (2.x) gezielt abgerufen werden können.
3. Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Zurverfügungstellung der eingefrorenen Daten des Spiegelspeichers (2. x.5) dadurch erfolgt, dass jeder der mindes- tens zwei Netzwerkteilnehmer (2.x) selbständig oder auf Anforderung den Inhalt seines Spiegelspeichers (2.x.5) an eine bestimmte Netzwerkadresse (7) übersendet.
4 . Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprü- che 1 bi s 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das s das Einfrieren das Spiegelspeichers (2.x.5) dadurch geschieht, dass keine neuen Daten mehr in den Spiegelspeicher (2. x.5) eingeschrieben werden und die vorhandenen Daten zumindest bis zur Übertragung unverändert bleiben.
5. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die in den Spiegelspeichern (2.x.5) gespeicherten Daten jeweils Zeitstempel erhalten.
6. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass dem Spiegelspeicher (2.x.5) ein Filter vorangestellt wird, der die Daten nach einem vorbestimmen Kriterium selektiert, die in den Spiegelspeicher (2.x.5) geschrieben werden.
7. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprü- che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass nach der Übertragung der im Spiegelspeicher (2.x.5) eingefrorenen Daten die fortlaufende Speicherung der Ein-/Ausgangsdaten fortgeführt wird.
8. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass als Netzwerkteilnehmer (2.x) zumindest auch elektroni- sehe Endgeräte, die eine Datenquelle und/oder Datensenke bilden, verwendet werden.
9 . Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprü- che 1 bi s 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das s als Netzwerkteilnehmer (2.x) zumindest auch Vermittlungsstationen (4.x) verwendet werden.
10. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprü- che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , dass zur parallelen Speicherung des ein-/ausgehenden Datenverkehrs der Netzwerkteilnehmer (2.x) Dualport-RAM- Speicher in Verbindung mit einem FPGA (frei programmierbaren Gate Array) verwendet werden.
11. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingungen für das Triggerereignis zum Einfrieren des Spiegelspeichers (2.x.5) von einem Netzwerkteilneh- mer (2.1) an die anderen Netzwerkteilnehmer (2.2-2.9) mitgeteilt und dort automatisch konfiguriert wird.
12. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auch die im Datennetz befindlichen Vermittlungsstellen (4.x) als Netzwerkteilnehmer (2.x) behandelt und deren Datenströme entsprechend einem Netzteilnehmer (2.x) parallel protokolliert und behandelt werden.
13. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für den Daten- und/oder Signalaustausch innerhalb eines tomographischen Systems (11) zwischen einzelnen vernetzten Komponenten verwendet wird.
14. Netzwerk zur Daten- und Signalübertragung mit mehreren untereinander verbundenen Netzwerkteilnehmern (2.x), welche jeweils unterschiedliche Netzwerkadressen oder ein sonstiges individuelles Erkennungsmerkmal aufweisen, wobei:
14.1. jeder Netzwerkteilnehmer Sende- und Empfangsmodule auf- weist, in denen über das Datennetz zu sendende Datenpakete erzeugt und empfangene Datenpakete verarbeitet werden,
14.2. die Sende- und Empfangsmodule Synchronisationsmodule aufweisen, die die Netzwerkteilnehmer (2.x) anhand von Empfangszeitpunkten empfangener Zellen und bekannter
Übermittlungs- und Verarbeitungszeiten gegenseitig synchronisieren, und die Sendemodule derart ausgebildet sind, dass sie die Datenpakete synchron im Datennetz übertragen, dadu r ch ge ke nn z e i chne t , dass
14.3. mindestens ein Netzwerkteilnehmer (2.x) über jeweils mindestens einen Spiegelspeicher verfügt, welcher parallel mit einem Dateneingang und/oder -ausgang verbunden ist, wobei zumindest ein Teil der von/zu ihm über das Datennetz ausgehenden und eingehenden Datenpakete parallel zur Weiterverarbeitung im Spiegelspeicher (2. x.5) niederlegt werden,
14.4. ein Mittel (2.x.4) zur Erkennung eines Triggerereignisses vorgesehen ist, welches im Fall des positiven Er- kennens des Triggerereignisses den Spiegelspeicher
(2. x.5) und je nach Konfiguration die Spiegelspeicher (2. x.5) aller anderen im Netzwerk befindlichen Teilnehmer (2.x.) einfriert, so dass die Spiegelspeicher Daten des gleichen Zeitabschnittes für jeweils verschiedene Punkte des Datennetzes enthalten, und
14.5. ein Mittel (2.x.4) zum Übertragen der in den Spiegelspeichern (2. x.5) eingefrorenen Daten über das Netzwerk vorgesehen ist, welches den synchronisierten Datenverkehr unbeeinflusst lässt.
15 . Net zwerk gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 14 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das s die mindes - tens zwei Netzwerkteilnehmer (2.x) zum Datenverkehr jeweils einen Dualport-RAM-Speicher (2.x.3) aufweisen, mit welchem die ein- und ausgehenden Daten parallel zum Datenverkehr in dem Spiegelspeicher (2.x.5) abgelegt werden.
16. Netzwerk gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Netzwerkteilnehmer (2.x) elekt- ronische Endgeräte sind, die eine Datenquelle und/oder Datensenke bilden.
17. Netzwerk gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vermittlungsstelle (=Switch) (4.1, 4.2) für den Datenverkehr in der Netzstruktur (3) vorgesehen ist .
18. Netzwerk gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass
18.1. mindestens eine Vermittlungsstelle (4.1, 4.2) für mindestens einen Datenein-/-ausgang über mindestens einen elektronischen Speicherbaustein (=Spiegelspeicher)
(2. x.5) verfügt, welcher parallel mit einem Datenein- gang und/oder -ausgang verbunden ist, wobei zumindest ein Teil der über das Datennetz ausgehenden und/oder eingehenden Datenpakete parallel zur Weiterverarbeitung im Spiegelspeicher (2.x.5) niederlegt werden,
18.2. diese mindestens eine Vermittlungsstelle (4.1, 4.2) ein Mittel (2. x.4) zur Erkennung eines Triggerereignisses aufweist, welches im Fall des positiven Erkennens des Triggerereignisses den Spiegelspeicher (2.x.5) einfriert, und
18.3. ein Mittel (2.x.4) zum Übertragen der in den Spiegel- speichern (2.x.5) eingefrorenen Daten über das Netzwerk
(3) vorgesehen ist, welches den synchronisierten Datenverkehr unbeeinflusst lässt.
19. Netzwerk gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet , dass die mindestens eine Vermittlungsstelle (4.1, 4.2) an mindesten einem Datenein-/-ausgang einen Dualport-RAM-Speicher
(2. x.3) aufweist, mit welchem die ein- und ausgehenden Daten parallel zum Datenverkehr in einem Spiegelspeicher (2. x.5) abgelegt werden.
20. Netzwerk gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter vorgesehen ist, der die im Spiegelspeicher (2. x.5) zu speichernden Daten selektiert.
21. Netzwerk gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erkennung eines Triggerereignisses ein FPGA (=jfrei programmierbares Gate Array) enthält.
22. Tomographisches System, insbesondere Röntgen-CT-System, dadurch gekennzeichnet , dass es eine Netzwerk gemäß einem der Ansprüche 14 bis 20 zur Daten- und/oder Signalübertragung besitzt.
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