专利名称：在时间控制的通信系统中建立全球时基的方法和通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在时间控制的通信系统中建立全球时基的方法。该通信系统包括网络和多个连接到该网络上的用户。所述用户中的至少一个被定义时间主机(Zeitmaster)，通信系统的其余用户与该时间主机同步。
此外本发明还涉及一种时间控制的通信系统，该通信系统包括网络和多个连接到该网络上的用户。至少一个用户被定义为时间主机，该通信系统的其余用户与该时间主机同步。
背景技术：
在时间控制的基于周期的通信系统中，按照固定的时间模式周期性地发送消息。由自振荡的(freilaufend)计时器推导出时间过程。由被划分为多个发送时隙的预先给定的通信周期得出时间模式。消息被明确地分配给发送时隙。因此，消息在通信周期中具有确定的位置。
已知的是，基于专门标记的消息，通过在通信计算机、所谓的用户中分布式运行的算法来确定自振荡的计时器、即所谓的全球时基。在此，由通信系统的所有用户基于专门的明确的消息来进行时间测量，求出这些时间测量的平均值，并且然后借助算法来计算出全球时基。该算法例如可以计算出这些时间测量的算术平均值，于是将该算术平均值用作全球时基。然后使用户的本地时钟匹配于这个所计算出的全球时基。
替代地已知的是，全球时基的建立基于时间主机的原理。在此，给用户之一分配时间主机的功能，将该时间主机的本地时钟用作全球时基，并且使通信系统中的另外的用户同步于时间主机的本地时钟或从中导出的时基。时间主机负责通信系统的启动和根据规范的正常运行。因此不仅在通信系统启动之后而且在通信系统的按照规定的运行期间不时地进行用户与时间主机的同步。
在同步的范围内，时间主机发送具有时间信息的所谓的基准消息(如本身例如在TTCAN(时间触发控制器区域网)通信系统的功能原理中所公开的那样)，该基准消息被所有的另外的用户用于同步。这就是说，使本地时钟匹配于该基准消息的时间信息。但是该原理是成问题的，因为在时间主机失效时不再能够实现用户的同步，并且因此只能还有限地实现或甚至不再能够实现通信系统的运行。按照该原理工作的通信系统因此对于许多安全性相关的应用、尤其是在汽车领域中不具有足够的可用性和安全性。
现代的基于周期的通信系统支持以下可能性，即一方面在规定的时刻由正好一个用户发送确定性的时间控制的数据，而另一方面在确定的事件出现时自发地发送面向事件的数据、例如诊断数据。为此目的，以特别的方式组织周期性重复的通信回合(Kommunikationsrunde)、即通信周期。因此例如由FlexRay通信系统已知，通信回合被划分为静态段和可选的动态段。所谓的“网络空闲时间”(NIT)结束该通信回合。这种配置被称为动态模式。3.
发明内容从所述的现有技术出发，本发明所基于的任务在于，在借助时间主机使用户同步于全球时基的通信系统中改善安全性、可靠性和可用性。
为了解决该任务，从开始时所述的类型的方法出发建议，将一个用户定义为主时间主机，并且将至少一个其它的用户定义为备用时间主机。在此，如果将多于一个的用户定义为备用时间主机，则预先给定备用时间主机的顺序。首先尝试使通信系统的所有用户同步于主时间主机。如果这失败了，则一直以预先给定的顺序分别选择下一个备用时间主机并且尝试使通信系统的所有用户同步于所选择的备用时间主机，直至通信系统的用户的同步已成功或者用户与最后的备用时间主机的同步失败。
在根据本发明的方法中，由于冗余原因通过一个或多个备用时间主机来保障主时间主机。因此在通信系统中不是仅仅设置一个时间主机，而是按照所希望的冗余度设置一个或多个其它的潜在的时间主机，其中为了通信系统的其余用户的同步的目的，总是仅仅潋活潜在的时间主机之一。在被定义为备用时间主机的有关的用户中，可以介入应用程序中。该应用程序于是必须如此来重新配置被定义为备用时间主机的用户，使得该用户在需要时可以将时间信息发送给其余的用户。本发明方法具有以下优点，即在一个时间主机失效时，总是还可以通过潜在的时间主机之一来同步用户。因而即使在主时间主机失效之后也可以实现通信系统的不受限制的、完整的运行。本发明通信系统因此具有特别高的安全性、可靠性和可用性，该安全性、可靠性和可用性对于许多应用、尤其是汽车领域中的安全性相关的应用来说是极其重要的。
根据本发明的一种有利的改进方案建议，为了通信系统的用户的同步，应该使用户同步于时间主机，该时间主机发送具有时间信息的基准消息，这些时间信息由其余的用户接收并且被用于匹配他们的本地时钟。基准消息具有唯一的标识，并且此外携带时间主机的时间信息作为有用数据。它可以被其余的用户迅速且可靠地识别为基准消息并被用于同步。
根据本发明的一种优选的实施形式建议，根据通信系统的用户接收基准消息的时刻来同步该用户。可以设想，基准消息包括作为时间信息的由时间主机发送基准消息的时刻和/或由不同的要同步的用户接收消息的预先给定的时刻。在考虑这些时间信息的情况下，可以通过与由用户实际接收基准消息的时刻的比较、即根据基准消息的传输时间来相应地同步用户的本地时钟。
有利地，至少按预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之后的备用时间主机观察上级时间主机。在目前所选择的时间主机的基准消息未到时，按预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之后的备用时间主机在其侧发送一个基准消息。优选地，按预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之后的备用时间主机观察上级时间主机，并且在基准消息未到时该按预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之后的备用时间主机在其侧发送一个基准消息。因此，在上级时间主机失效之后，按预先给定的顺序随后的潜在的时间主机接管通信系统的其余用户的同步。
有利地，至少目前所选择的备用时间主机观察主时间主机并且必要时观察上级备用时间主机。如果上级时间主机之一发送基准消息，则目前所选择的时间主机在其侧放弃基准消息的发送。优选地，目前所选择的时间主机和按预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之下的备用时间主机观察上级备用时间主机和主时间主机。如果上级时间主机之一发送基准消息，则目前所选择的时间主机在其侧不发送基准消息。以此方式实现，备用时间主机仅仅在与按预先给定的顺序上级的时间主机不发送基准消息那样长的时间内接管其余用户的同步。一旦上级时间主机之一重新激活并发送基准消息，下级时间主机就将同步功能重新交给重新激活的上级时间主机。
根据本发明的另一种有利的改进方案建议，在通信系统中基于周期来传输数据。优选地不是在相同的通信周期之内、而是在相继的通信周期中发送不同时间主机的基准消息。
根据本发明的另一种优选的实施形式建议，在通信系统中基于周期来传输数据。将一个通信周期划分为多个发送时隙，这些时隙中的至少一个发送时隙是通信周期的用于在固定地预先给定的时刻传输确定性数据的静态段的一部分，而至少一个其它的发送时隙是通信周期的用于在依赖于事件的出现的时刻传输面向事件的数据的动态段的一部分。在静态段中设置有至少与所定义的主时间主机和备用时间主机一样多的发送时隙。给每个时间主机分配通信周期的静态段的发送时隙之一，用于发送该时间主机的基准消息。
在某些通信系统中，例如在FlexRay中，通过对两个通信回合的测量来确定本地时钟相对于全球时基的校正速率和偏差的校正值(所谓的速率校正和偏差校正)。由于在任意的通信回合中由潜在的时间主机来接管时间主机的功能并且通过与此相关联地发送该潜在的时间主机的基准消息，可能损害通信系统的所有其余用户的时钟同步。这可以被接受，其中于是在通信系统的所有其余用户中必须考虑同步精度的短期的干扰。其结果会是附加地时隙长度的校正速率的校正值。应根据该时隙长度利用时钟同步的容差来对此进行补偿。
但是也可以设想不同的措施，通过这些措施可以在两个所考察的通信回合之间防止或补偿潜在的时间主机对同步功能的接管的影响。与此有关地，例如建议，为了通信系统的用户的同步，在时间主机功能从一个用户转移到另一个用户上之后，新的时间主机才在具有奇数回合计数器的通信周期中发送基准消息。替代地建议，为了通信系统的用户的同步，在时间主机功能从一个用户转移到另一个用户上之后，新的时间主机才在具有偶数回合计数器的通信周期中发送基准消息。根据两个所观察的具有偶数或奇数回合计数器的通信周期是否终止，在新的时间主机可以发送它的基准消息之前，始终等待两个周期。
作为另一种措施建议，基准消息包含时间主机的标识，并且在使通信系统的用户同步于全球时基时考虑该标识在一个通信周期和下一个通信周期之间的变化。通信系统的所有用户中的时钟同步的这种扩展具有以下优点，即在标识变化时，即当同步功能从一个时间主机转移到另一个时间主机上时，可以在计算校正速率的校正值时考虑该转变。
有利地，在通信系统开动或启动时实施本方法。替代地或附加地，可以在通信系统的持续的按照规定的运行期间不时地实施本方法。
作为本发明的任务的另一种解决方案，从开始时所述的类型的通信系统出发建议，将一个用户定义为主时间主机，并且将至少一个其它的用户定义为备用时间主机。如果将多于一个的用户定义为备用时间主机，则预先给定这些备用时间主机的顺序。通信系统具有装置，该装置首先尝试使通信系统的所有用户同步于主时间主机，并且如果这失败了，则一直按预先给定的顺序分别选择下一个备用时间主机并且尝试使通信系统的所有用户同步于所选择的备用时间主机，直至通信系统的用户的同步成功了或者用户与最后的备用时间主机的同步失败了。
从本发明的附图中所示的实施例的以下说明中得出本发明的其它的特征、应用可能性和优点。在此，所有的所说明的和所示出的特征本身或以任意的组合构成本发明的主题，而独立于其在权利要求或权利要求的引用中的组合以及独立于其在说明书中或在附图中的表达或描述。
图1以示意图示出根据本发明的时间控制的通信系统；图2示出用于在时间控制的通信系统中传输数据的通信周期；图3示出用于在具有动态模式的时间控制的通信系统中传输数据的通信周期；图4示出用于在根据图1的时间控制的通信系统中传输数据的通信周期；图5借助通信周期示出本发明方法的流程。
具体实施例方式
在图1中，根据本发明的时间控制的通信系统以其整体用附图标记1来表示。通信系统1包括网络2和多个连接到该网络上的用户3。用户3也称为节点或称为终端设备。例如在汽车中，如图1中示例性示出的通信系统1被用于不同汽车组件(用户)之间的信息交换。用户3通过接口4连接到网络2上。用户3包括具有微处理机6和内部存储元件7的计算设备5。此外，在用户3中也可以设置外部的、即被布置在微处理机6之外的存储元件8。网络2可以具有环形结构、星形结构或任意的另外的结构。
在存储元件7、8上存放有计算机程序，该计算机程序用于控制和/或调节用户3、尤其是用于控制和/或调节用户3之间的通过网络2的信息交换。在微处理机6中可以执行该计算机程序。为此目的，通过数据传输连接9将该计算机程序从存储元件7、8传输到微处理机6中。在图1中仅仅示出了通信系统1的两个用户3。当然，本发明通信系统1也可以包括多于两个的用户3。
图1中所示出的通信系统1是一种时间控制的通信系统，在该通信系统中周期性地以固定的时间模式来传输消息。由自振荡的计时器推导出时间过程(所谓的全球时基)。在此，将时间模式(所谓的通信周期)划分为多个发送时隙。将消息明确地分配给发送时隙之一。因此，消息在通信周期之内具有预先给定的位置。在图2中示例性地示出了相应的时间模式。在那里示例性地示出的通信周期包括从1至4逐一编号的四个发送时隙。第一周期的发送时隙分别在时刻t01、t11、t21和t31开始。之后，在时刻t02开始下一个通信周期的第一发送时隙。给每个发送时隙分配了确定的消息。因此给发送时隙#1分配了消息A，给发送时隙#2分配了消息B，给发送时隙#3分配了消息C，并给发送时隙#4分配了消息D。消息A至D并不总是需要分配给它们的发送时隙1至4的整个长度。在所示出的实施例中，消息A在时刻tA终止，消息B在时刻tB终止，消息C在时刻tC终止，并且消息D在时刻tD终止，其中tA＜t11，tB＜t21，tC＜t31，并且tD＜t02。
不必在每一个通信周期中传输分配给时隙#1至#4的消息A至D。一个或另一个通信周期中的发送时隙#1至#4完全可以是空的，因为在该周期中不必传输消息A至D。
按照现有技术以不同的方式来实现自振荡的计时器、即全球时基的计算。一方面已知的是，基于专门标记的消息A至D通过用户3中分布式运行的算法来计算全球时基。在此，由所有的用户3基于专门的明确的消息来进行时间测量，求出这些时间测量的平均值，并且因此例如计算出要争取达到的全球时基的平均值。然后使用户3的本地时钟匹配于该所计算出的平均值。
另一方面，全球时基的建立也可以基于时间主机的原理。在根据本发明的通信系统1中，该方法被用于借助时间主机来建立全球时基。为此将通信系统1的至少一个用户3定义为时间主机，使通信系统1的其余用户3同步于该时间主机。时间主机发送由所有另外的用户3用于同步的所谓的基准消息。使另外的用户3的本地时钟同步于该基准消息中所包含的时间信息。
在图3中示出了通信系统1，该通信系统1考虑以下的必要性，即一方面在规定的时刻由正好一个用户3发送确定性的时间控制的数据，而另一方面例如在确定的事件出现之后由用户3自发地发送面向事件的数据。面向事件的数据的实例是只需偶尔传输的诊断数据或传感器数据。在图3中示出了按照FlexRay标准工作的通信系统的通信周期的结构。该通信周期包括静态段10和动态段11。在静态段10的发送时隙#1至#4中确定性地传输消息A至D(请参阅图4)。在其它的发送时隙#5至#n中可以面向事件地传输消息，其中根据FlexRay小型时隙(Minislotting)法来执行数据帧(所谓的帧)的仲裁。
以下借助按照FlexRay标准工作的通信系统1来更详细地阐述本发明。但是本发明并不局限于FlexRay标准。在FlexRay标准中，将通信回合划分为用于确定性的数据传输的静态段和用于面向事件的数据传输的可选的动态段。通过所谓的网络空闲时间(NIT)来终止通信回合。该配置被称为所谓的动态模式。
在图5中示出了根据本发明的通信系统1的通信周期的结构。为了实现本发明，在通信系统1中将用户3之一配置为主时间主机。为主时间主机的基准消息Aref预留静态段10的发送时隙#1。使通信系统1的其余的用户3同步于基准消息Aref中所包含的时间信息。在动态段11中传输面向事件的数据。通过网络空闲时间(NIT)来终止通信回合。
在从现有技术中公开的通信系统的通信周期中，仅仅存在一个中央时间主机，使得必须如下来配置通信周期用于时间主机的正好一个基准消息Aref和其它用户(所谓的从机)的其它消息B、C、D的静态段10、和直至通信周期结束的用于由已知的通信系统1的用户自发地发送的消息的动态段11。如果出于冗余原因希望时间主机的保障，则这在从现有技术中公开的通信系统中只能通过应用程序的介入来实现。该应用程序于是必须如此来重新配置一个合适的用户，使得该用户在图3中所示出的通信周期的范围内可以发送基准消息，其中然而该通信系统在该时间期间不再进行通信。对于通过应用程序的用户转换来说需要费事的诊断术，并且此外可能导致对协议的实时能力的明显的限制。
与此相反，通过本发明借助协议机制来导致基准消息的冗余。为此，除了主时间主机之外，还将至少一个其它的用户3定义为备用时间主机。
在图5中所示出的根据本发明的通信系统1的通信周期中，针对所希望的n倍冗余，除了用于主时间主机的发送时隙#1之外，还将n个其它的静态发送时隙#2...#(n+1)设置用于潜在的基准消息的传输，使得在静态段10中为基准消息总共预留(n+1)个发送时隙。在图5中的实施例中选择了n＝2的冗余。当然也可以选择任何其它的冗余n∈N，其中N是任意的自然数。在这种情况下，于是必须在静态段10中为基准消息Aref和其余的潜在的基准消息Bref...预留总共2或11个静态发送时隙。
主时间主机在第一发送时隙#1中发送它的基准消息Aref。主时间主机负责通信系统1的启动和根据规范的正常的按照规定的运行。基准消息Aref中的时间信息直接进入备用时间主机和所有其余的用户3的时钟同步中。在主时间主机已传输了它的基准消息Aref之后，在通信周期中剩下n＝2个其它的为n个潜在的基准消息Bref和Cref预留的发送时隙#2、#3。
为了实现本发明，如下来扩展协议规范，使得潜在的时间主机(所谓的备用时间主机)在运行期间观察主时间主机，即在发送时隙#1中的明确的事先确定的时刻检查基准消息Aref的接收。如果在该发送时隙#1中接收到基准消息Aref，则备用时间主机不发送其它的基准消息Bref、Cref。不准潜在的时间主机发送基准消息Bref、Cref，以便不损害用于所有其余的用户3的时钟同步的机制。应仅仅通过主时间主机来引起时钟同步。然而存在让潜在的时间主机发送“正常的”数据消息的可能性。由其余的用户3(从机)以传统方式将静态段10的发送时隙#4以及动态段11的发送时隙用于信息传输。
然而如果潜在的时间主机查明主基准消息Aref的失效(在发送时隙#1中缺少基准消息Aref)，则由潜在的时间主机准备自己的基准消息Bref、Cref。如果到达备用时间主机的发送时刻并且未曾接收到上级时间主机的另外的基准消息Aref或Bref，则发送本地的基准消息Bref或Cref。
预先给定备用时间主机在需要时发送它们的基准消息Bref、Cref的顺序。在本实施例中，现在，根据预先给定的顺序为第一的潜在的时间主机将在发送时隙#2中发送它的基准消息Bref，因为在发送时隙#1中主基准消息Aref失效了。在此情况下，下一个潜在的时间主机在它的发送时隙#3中不会发送自己的基准消息Cref。不过如果第一备用时间主机同样失效，则这被随后的备用时间主机识别出并且该备用时间主机于是在发送时隙#3中发送基准消息Cref。
通信系统1的全部用户3被同步于已传输了基准消息Aref至Cref的那个时间主机。这意味着，全部用户3被同步于相同的时基。通过由另一个时间主机来接管时间主机功能不产生突变，因为在持续的运行中通过时钟同步已使所有的用户3(不仅主时间主机、备用时间主机，而且其余的用户(从机))同步于相同的时间主机。
然而，通过由潜在的时间主机来接管时间主机功能并且通过与此相关联地传输备用时间主机的基准消息Bref、Cref在通过对两个通信周期的测量来确定校正速率(所谓的速率校正)以及偏差的校正值的范围内影响剩余用户3(主时间主机、其余的潜在的时间主机和所有其余的从机)的时钟同步。根据FlexRay规范，将(例如在奇数回合计数器中)在发送时隙#n中基准消息的接收时刻与(在偶数回合计数器中)在发送时隙#n+1中基准消息的接收时刻进行比较，并且通过用于每个用户3的预先配置的回合持续时间来推断出速率(本地时钟在通信周期上的偏差)。如果在这种测量期间由另一个用户3接管时间主机功能，则必须考虑这一点。出现以下可能性a)潜在的时间主机只有利用奇数回合计数器才可以发送它的基准消息Bref或Cref。因此在最坏的情况(worst case)下产生整个通信回合的通信中断。
b)在基准消息Aref至Cref包含发送了基准消息Aref至Cref的时间主机的标识并且在同步时考虑该标识的范围内扩展在所有用户3中的时钟同步。在针对基准消息Aref至Cref改变该标识时，可以在计算速率时考虑这一点。
c)不考虑该改变并且因此容忍在所有从机和潜在的时间主机中的同步精度的短期的干扰。其结果会是附加地对发送时隙的长度的速率校正。应根据发送时隙的长度利用时钟同步的容差来对此进行补偿。
借助现有的FlexRay规范的协议的扩展，将本发明扩展了在主时间主机失效之后时间主机的功能的自动接管。当然，本发明也可以被应用于按照不同于FlexRay标准的另一标准工作的通信系统1。通过微小的带宽预留(在时间主机的所希望的n倍冗余的情况下在通信周期中或在静态段中的n个附加的发送时隙)和功能规范的补充，根据本发明能够实现时间控制的通信系统1中的时间主机的自动的n倍冗余。
下面再次更详细地阐述本发明的不同特征和优点-在借助时间主机来同步用户的本地时钟的通信系统中本发明可以得到应用，并且甚至可以在这样的通信系统中得到应用，在这些通信系统中不仅能够受时间控制(确定性)地而且能够受事件控制地传输消息。
-利用本发明能够实现时间主机的几乎任意倍的冗余，其中随着冗余的增加也必须在通信周期或静态段中为潜在的时间主机预留更多的带宽。
-利用本发明，不仅可以在启动期间而且可以在正常的按照规定的运行期间配置通信系统。
-主时间主机获得作为静态发送时隙的通信周期中的发送时隙#1的分配。主时间主机负责网络的启动以及在正常运行中负责向所有另外的用户3(潜在的时间主机和从机)预先给定时间值。
-在所希望的n倍冗余的情况下，配置用于潜在的时间主机的其它n个发送时隙。不过只要主时间主机或按预先给定的顺序在前的备用时间主机是激活的，就不发送这些潜在的时间主机的基准消息。根据规范，时钟同步不受附加的基准消息影响，因为在一个通信周期中分别只准许有一个基准消息。在通信系统的无故障运行中，所有的用户(备用时间主机和从机)同步于主时间主机。
-根据至少一个潜在的时间主机、优选地所有潜在的时间主机的缺少的基准消息来识别主时间主机的失效。
-在通信周期的时间过程中根据预先给定的顺序的下一个潜在的时间主机于是接管具有其本地时间信息和时间主机的消息标识的基准消息的发送。
-总是只有激活的时间主机(主时间主机或备用时间主机)发送基准消息，所有另外的时间主机不发送基准消息。
-所有其余的用户借助基准消息的已改变的消息标识来识别新的时间主机。
-使新的基准消息的时间测量与老的基准消息的老的时间测量一致。时钟同步计算出新的速率校正值和偏差校正值。
-基准消息中的消息标识的改变对速率校正值和偏差校正值的计算具有影响。
-激活的潜在的时间主机于是又将时间主机功能交给主时间主机或上级备用时间主机；它不再被准许发送它的基准消息。
权利要求
1.用于在时间控制的通信系统(1)中建立全球时基的方法，该通信系统(1)包括网络(2)和多个连接到该网络上的用户(3)，其中将所述通信系统(1)的用户(3)中的至少一个定义为时间主机，使其余用户(3)同步于该时间主机，其特征在于，将一个用户(3)定义为主时间主机，并且将至少一个其它的用户(3)定义为备用时间主机，其中如果将多于一个的用户(3)定义为备用时间主机，则预先给定所述备用时间主机的顺序，首先尝试使所述通信系统(1)的所有用户(3)同步于所述主时间主机，并且如果这失败了，则一直按预先给定的顺序分别选择下一个备用时间主机并且尝试使所述通信系统(1)的所有用户(3)同步于所选择的备用时间主机，直至所述通信系统(1)的用户(3)的同步成功了或者所述用户(3)与最后的备用时间主机的同步失败了。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，为了所述通信系统(1)的用户(3)的同步，应使所述用户(3)同步于所述时间主机，所述时间主机发送具有时间信息的基准消息(Aref，Bref，Cref)，这些时间信息被其余的用户(3)接收并且被用于匹配其余的用户的本地时钟。
3.按权利要求2的方法，其特征在于，根据所述通信系统(1)的用户(3)接收所述基准消息(Aref，Bref，Cref)的时刻来同步该用户。
4.按权利要求2或3的方法，其特征在于，至少按所述预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之后的备用时间主机观察上级时间主机，并且在基准消息(Aref，Bref)未到时该按所述预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之后的备用时间主机在其侧发送基准消息(Bref，Cref)。
5.按权利要求4的方法，其特征在于，按所述预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之下的备用时间主机观察上级时间主机，并且在基准消息(Aref，Bref)未到时该按所述预先给定的顺序位于目前所选择的时间主机之下的备用时间主机在其侧发送基准消息(Bref，Cref)。
6.按权利要求2至5之一的方法，其特征在于，至少目前所选择的备用时间主机观察所述主时间主机并且必要时观察上级备用时间主机，并且如果上级时间主机之一发送基准消息(Aref，Bref)，则所述目前所选择的时间主机在其侧不发送基准消息(Bref，Cref)。
7.按权利要求6的方法，其特征在于，所述目前所选择的时间主机和按所述预先给定的顺序位于所述目前所选择的时间主机之后的备用时间主机观察所述主时间主机并且必要时观察上级备用时间主机，并且如果上级时间主机之一发送基准消息(Aref，Bref)，则所述目前所选择的时间主机在其侧不发送基准消息(Bref，Cref)。
8.按权利要求4至7之一的方法，其特征在于，在所述通信系统(1)中基于周期来传输数据，其中由不同的时间主机在相继的通信周期中发送所述基准消息(Aref，Bref，Cref)。
9.按权利要求1至8之一的方法，其特征在于，在所述通信系统(1)中基于周期来传输数据，其中将一个通信周期划分为多个发送时隙(#1，...，#4，#5，...，#n)，这些发送时隙中的至少一个发送时隙(#1，...，#4)是所述通信周期的用于在固定地预先给定的时刻传输确定性数据的静态段(10)的一部分，而至少一个其它的发送时隙(#5，...，#n)是所述通信周期的用于在依赖于事件的出现的时刻传输面向事件的数据的动态段(11)的一部分，其中在所述静态段(10)中设置有至少与所定义的主时间主机和备用时间主机一样多的发送时隙(#1，#2，#3)，并且给每个时间主机分配所述通信周期的静态段(10)的发送时隙(#1，#2，#3)之一，用于发送该时间主机的基准消息(Aref，Bref，Cref)。
10.按权利要求2至9之一的方法，其特征在于，为了所述通信系统(1)的用户(3)的同步，在时间主机功能从一个用户(3)转移到另一个用户(3)上之后，新的时间主机才在具有奇数回合计数器的通信周期中发送所述基准消息(Aref，Bref，Cref)。
11.按权利要求2至9之一的方法，其特征在于，为了所述通信系统(1)的用户(3)的同步，在时间主机功能从一个用户(3)转移到另一个用户(3)上之后，新的时间主机才在具有偶数回合计数器的通信周期中发送所述基准消息(Aref，Bref，Cref)。
12.按权利要求2至11之一的方法，其特征在于，所述基准消息(Aref，Bref，Cref)包含时间主机的标识，并且在使所述通信系统(1)的用户(3)同步于全球时基时考虑所述标识在一个通信周期和下一个通信周期之间的变化。
13.按权利要求1至12之一的方法，其特征在于，在所述通信系统(1)启动时实施该方法。
14.按权利要求1至13之一的方法，其特征在于，在所述通信系统(1)持续运行期间不时地实施该方法。
15.时间控制的通信系统(1)，该通信系统(1)包括网络(2)和多个连接到该网络上的用户(3)，其中所述用户(3)中的至少一个被定义为时间主机，所述通信系统(1)的其余用户(3)同步于该时间主机，其特征在于，一个用户(3)被定义为主时间主机并且至少一个其它的用户(3)被定义为备用时间主机，其中如果多于一个的用户(3)被定义为备用时间主机，则预先给定所述备用时间主机的顺序，所述通信系统(1)具有装置，该装置首先尝试使所述通信系统(1)的所有的用户(3)同步于所述主时间主机，并且如果这失败了，则一直按预先给定的顺序分别选择下一个备用时间主机并且尝试使所述通信系统(1)的所有的用户(3)同步于所选择的备用时间主机，直至所述通信系统(1)的用户(3)的同步成功了或者用户(3)与最后的备用时间主机的同步失败了。
全文摘要
本发明涉及一种用于在时间控制的通信系统(1)中建立全球时基的方法，该通信系统(1)包括网络(2)和多个连接到该网络上的用户(3)。将通信系统(1)的用户(3)中的至少一个定义为时间主机，使其余的用户(3)同步于该时间主机。为了能够实现通信系统(1)的尽可能简单的且以低的花费可实现的、但是又安全和可靠的同步，根据本发明建议，将一个用户(3)定义为主时间主机，并且将至少一个其它的用户(3)定义为备用时间主机。如果将多于一个的用户(3)定义为备用时间主机，则预先给定备用时间主机的顺序。首先尝试使通信系统(1)的所有用户(3)同步于主时间主机。如果这失败了，则一直按预先给定的顺序分别选择下一个备用时间主机并且尝试使通信系统(1)的所有用户(3)同步于所选择的备用时间主机，直至通信系统(1)的用户(3)的同步成功了或者用户(3)与最后的备用时间主机的同步失败了。
文档编号H04J3/06GK1965514SQ200580018255
公开日2007年5月16日 申请日期2005年3月30日 优先权日2004年6月4日
发明者T·菲雷尔 申请人:罗伯特·博世有限公司