通信网络、其操作方法及在通信网络中参与者技术

第一参与者向第二参与者传输由N个连续报文组成的报文重复序列，其中N≥2。所述第一参与者在N个连续传输时间T_I(I＝0,...,N)开始传输所述N个报文其中之一。所述N个报文中的每一个报文包含字段，所述字段定义被指派给相应报文的等待时间(W_I＝T_(N‑1)–T_I+ΔW_I)，其中ΔW_I是非负容差时间。所述第二参与者从来自所述第二参与者成功接收到的报文重复序列的所有报文中选择一个报文作为有用报文、并且测量从接收到所述有用报文开始的消逝时间。如果消逝的时间已经达到被指派给所述有用报文的等待时间，则所述第二个参与者执行被指派给所述有用报文的动作。

Communication network, its operation method and participant in communication network

The first participant transmissions to second participants a packet repeat sequence consisting of N continuous messages, of which N is greater than 2. The first participant begins to transmit one of the N packets at N consecutive transmission time T_I (I = 0,..., N). Each message in the N message contains a field, and the field defines the waiting time assigned to the corresponding message (W_I = T_ (N = 1) - T_I+ Delta W_I), where the delta W_I is a non negative tolerance time. The second participant selects a message as a useful message from all the messages from the repeated sequence of the message repeats that the second participants have received, and measures the elapsing time from the receiving of the useful message. If the disappearing time has reached the waiting time assigned to the useful message, the second participants perform the action assigned to the useful message.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通信网络、其操作方法及在通信网络中参与者
本专利技术涉及一种用于操作通信网络的方法、具有第一参与者以及第二参与者的通信网络、以及通信网络中的参与者。
技术介绍
本专利申请案主张第102015117937.7号德国专利申请案的优先权，所述德国专利申请案的公开内容通过引用并入于此。通信网络包括经由合适的消息信道彼此连接的多个(也就是说至少两个)参与者。消息信道可以包括无线以及有线信道。在通信网络中，信息通常以离散数据分组的形式从一个参与者传输到另一个参与者。此种数据分组在下面被称为消息。在实践中出现了消息不能正确地从一个参与者传输到其他参与者的问题。这有多种可能的原因。考虑了在传输路径上(例如在所述消息信道中短暂干扰的情况下)对传输参与者的干扰(消息未被传输或未被正确传输)、以及对接收参与者的干扰(例如所述接收参与者的接收阶段的短暂故障)。已知的做法是通过重复传送要连续传送的信息来增加通信网络中信息传输的可靠性。在例如可以在传统的现场总线系统(例如PROFIBUS)或PROFINET中实施的第一种方法中，第一参与者(例如主参与者)向第二参与者(例如从参与者)传送消息并且然后等待响应。例如，可以规定从参与者以单独的消息进行响应。如果第一参与者在规定的时间内没有接收到响应，则第一参与者再一次传送原始传送的消息。在类似的第二种方法中，参与者处理通过的消息(例如在以太网控制自动化技术(EtherCAT)的情况下)。在这种情况下，可以用所述参与者传送消息并且接着等待所传送的消息的返回的方式来操作第一参与者。如果第一参与者没有接收到期望的返回消息，则第一参与者再一次传送原始传送的消息。这些方法的一个缺点是所述传送参与者必须以事件控制的方式等待消息的接收，这可能会导致中断负载增加，特别是在通信和应用程序在公共处理器上运行的系统中。在第三种方法中，代替单独的消息，参与者传送消息重复序列，所述消息重复序列包括具有基本相同内容的多个消息。为了成功地传送有用数据(即要传送的信息)，那么所述接收参与者从所述消息重复序列中接收所述多个消息中的至少一个消息即可。参与者可以例如以这样的方式被设置，即所述参与者评估所述消息重复序列中的第一个成功接收到的消息、并且忽略(也就是说不评估)所述消息重复序列中可能由所述参与者接收的所有另外的消息。在一个简单实施方式中，如果参与者被设置以响应所述消息重复序列中的所述一个消息的成功接收而发起特定动作，则执行所述动作的时间将取决于所述参与者响应所述消息重复序列中的哪个消息。如果所述参与者不回应第一个消息，而是响应所述消息重复序列中的后续消息，则与若响应于所述消息重复序列中的第一个消息相较下，所述参与者将较晚发起所述动作。这可能是有问题的，特别是当通信网络中的多个参与者例如在具有必须同步执行特定动作(例如组件的移动)的多个分布式参与者的自动化生产工厂中意图借助于在时间上相互匹配的多个消息而同步操作时。专利说明书EP2527935B1描述一种用于操作自动化系统的方法，其中在发射机侧确定同步信号的出现与通信时钟之间的偏移的测量。所确定的偏移测量在向至少一个接收机的数据传输期间被传送。在接收到所确定的测量之后，接收机等待对应的时段消逝，并且在所述时段已经消逝之后生成输出信号以响应于所述同步信号。
技术实现思路
本专利技术的目的是具体说明一种用于操作通信网络的方法，所述方法可以尽可能简单且可靠地实施。本专利技术的目的还在于具体说明被设置为执行此种方法的通信网络、以及对应地被设置的参与者。这些目的是以独立专利权利要求的特征而实现。本专利技术规定通信网络的第一参与者传送由N个连续消息组成的消息重复序列至第二参与者，其中N≥2，N是消息重复序列中的消息数量。所述第一参与者分别在N个连续时间T_I(I＝0，...，N-1)开始传送所述N个消息中的一个消息。所述N个消息中的每一个消息包含定义了被指派给相应消息的等待时间W_I＝T_(N-1)–T_I+ΔW_I的字段，其中I＝0，...，N-1，且其中ΔW_I是非负的容差时间。因此，取决于相关消息的传输时间以及所述消息重复序列中的最新消息的传输时间的等待时间被指派给所述消息重复序列中的每一个消息、并且以T_I+W_I＝T_(N-1)+ΔW_I这样的方式被选择。基于传输时间T_I，所述消息重复序列中的最新消息的传输时间T_(N-1)加上容差时间因此被指派等待时间W_I的终止。每一个容差时间ΔW_I应该比消息重复序列中所有消息中的最早和最晚传输时间之间的时间间隔(也就是说ΔW_I<T_(N-1)-T_0(I＝0,...,N-1))更短(优选地相当短)。消息重复序列中的所有消息中的每一个容差时间ΔW_I优选地短于传输时间之间的间隔的最小值，也就是说ΔW_I<MIN{T_J-T_(J-1)；J＝1，...，N-1}。本专利技术还规定通信网络的第二参与者从消息重复序列中的由所述第二参与者成功接收的所有消息中选择一个消息作为有用消息，并且测量自接收到有用消息以来的运行时间、并在所述运行时间已达到被指派给所述有用消息的等待时间时执行被指派给所述有用消息的动作。因此，第二参与者将被指派给所述有用消息的所述动作的执行延迟到不依赖于所述序列中的哪个消息被选择作为有用消息的时间(在这种情况下，假设从第一参与者到第二参与者的转移时间对于所有消息都是相同的)。如果所述消息重复序列中的所有消息的容差时间ΔW_I是相同的(也就是说，对于所有I＝0到N-1，ΔW_I＝ΔW_0)，动作被发起的时间不取决于所述有用消息的选择。在一些实施方式中，所述消息重复序列中的每一个消息(I＝0，...，N-1)的容差时间ΔW_I是零。这导致所述行动尽早被执行。在其他实施方式中，如果容差时间ΔW_I是正的，也就是说大于零，则可能是有利的。例如，如果所述消息重复序列中的最早消息(I＝0)被选择作为有用消息，则正容差时间ΔW_0通常将确保所述第二参与者在等待时间W_0终止之前接收到所述消息重复序列中的所有后续消息(特别是最新消息)，即使第一消息比预期的稍早被接收、或最新消息比预期的稍晚被接收。这使得可能降低所述消息重复序列中的最新消息不慎地被处理为有用消息的风险。例如，第二参与者可以通过钟控计数器确定等待时间的终止。在一个示例中，在消息的选择时，所述第二参与者将钟控计数器设定为与等待时间对应的初始值，并且计数器进行同步计数直到最终值。最终值的达到于是表示等待时间的终止。根据一个实施方式，第二参与者从由所述第二参与者成功接收的消息重复序列中的消息中选择由所述第二参与者最早接收到的消息作为有用消息。所述第二个参与者然后可以忽略所述消息重复序列中的所有后续消息。此实施方式因此可以用技术上特别简单的方式来实施。然而，原则上，所述第二参与者可以在所述消息重复序列中选择任何其他成功接收到的消息。例如，在一个替代实施方式中，可以设想，在成功接收到所述消息重复序列中的多个消息时，所述第二参与者选择成功接收到的消息中最近成功接收到的消息。在此替代实施方式中，所述第二参与者将忽略所述重复序列中的所有较早成功接收到的消息，并且将仅使用最新消息作为有用消息。分别被指派给消息的动作可以涉及例如生成由接收参与者(例如第二参与者)用来启动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作通信网络的方法，其中所述通信网络包括多个参与者，所述多个参与者包括第一参与者以及第二参与者，其中所述第一参与者向所述第二参与者传送由N个连续消息组成的消息重复序列，其中N≥2，其中可以由所述第一参与者执行的相应动作被指派给所述消息重复序列中的每一个消息，其中所述第一参与者分别在N个连续传输时间T_I(I＝0，...，N‑1)开始传送所述N个消息中的一个消息，其中所述N个消息中的每一个消息包含定义了被指派给相应消息的等待时间W_I＝T_(N‑1)–T_I+ΔW_I(I＝0,...,N‑1)的字段，其中ΔW_I是非负的容差时间，并且其中所述第二参与者从所述消息重复序列中由所述第二参与者成功接收到的多个消息中选择一个消息作为有用消息、以及测量自接收到所述有用消息以来消逝的时间、以及在所述消逝的时间已达到被指派给所述有用消息的所述等待时间时执行被指派给所述有用消息的所述动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 DE 102015117937.71.一种用于操作通信网络的方法，其中所述通信网络包括多个参与者，所述多个参与者包括第一参与者以及第二参与者，其中所述第一参与者向所述第二参与者传送由N个连续消息组成的消息重复序列，其中N≥2，其中可以由所述第一参与者执行的相应动作被指派给所述消息重复序列中的每一个消息，其中所述第一参与者分别在N个连续传输时间T_I(I＝0，...，N-1)开始传送所述N个消息中的一个消息，其中所述N个消息中的每一个消息包含定义了被指派给相应消息的等待时间W_I＝T_(N-1)–T_I+ΔW_I(I＝0,...,N-1)的字段，其中ΔW_I是非负的容差时间，并且其中所述第二参与者从所述消息重复序列中由所述第二参与者成功接收到的多个消息中选择一个消息作为有用消息、以及测量自接收到所述有用消息以来消逝的时间、以及在所述消逝的时间已达到被指派给所述有用消息的所述等待时间时执行被指派给所述有用消息的所述动作。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二参与者从所述消息重复序列中的所述成功接收到的多个消息中选择由所述第二参与者最早接收到的消息作为所述有用消息。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中分别被指派给所述消息重复序列中的所述多个消息的所述动作分别包括产生中断。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中相同动作被指派给所述消息重复序列中的每一个消息。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述消息重复序列中成功接收到另外消息时，所述第二参与者不执行被指派给所述另外消息的所述动作。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二参与者将由所述第二参与者接收到的所述消息重复序列中的每一个消息转发给所述通信网络的另外参与者、或者将所述消息返回给所述第一参与者，而不等待所述消息中陈述的所述等待时间的终止。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二参与者将有用数据写入所接收到的消息的有用数据字段中、以及将以此方式处理的所述消息转发给所述通信网络的另外参与者、或者将所述消息返回给所述第一参与者而不等待所述消息中陈述的所述等待时间的终止。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述消息重复序列中的所述多个消息的每一个包含相同的有用数据和/或相同的状态数据。9.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：托斯顿·班提，豪格·伯特纳，德克·詹森，汤玛斯·雷帝格，汉斯·贝克霍夫，艾利克·冯纳美，
申请(专利权)人：倍福自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE