[发明专利]用于在通信网络里传输同步信息的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在通信网络里传输同步信息的方法，以及一种在通信网络里的节点和一种相应的通信网络。

背景技术

在多个技术领域里通信网络用于自动地实施分配在多个单元上的过程。尤其是在工业自动化网络里很重要的是：相互精确地确定自动化过程。为此在通信网络里各个节点包括对应的时钟，它们按照基准节点里的基准时钟实现同步。基准节点常常也称之为主-节点，相反具有内部时钟的其它节点一般称为从-节点。

由背景技术得知的、用于使通信网络里的时钟同步的协议在工业标准IEEE 1588，IEEE1588v2，IEC 61158和IEEE 802.1AS里进行规定。按照这个协议使同步信息以信息包的形式与时间标记进行交换。在此，使同步信息从主-节点出发顺次地在从-节点之间继续传输。由主-节点出发的同步信息包含在发出信息的时刻，按照基准时钟的第一节拍计数状态的一个时间标记。从-节点处理这些信息并重新发送出同步信息。在此，在接收的同步信息里，每个从-节点添加了前面节点里的同步信息的发出时刻和第一节拍计数状态时其自身的发出时刻之间估计的延迟。这样所得到的节拍计数状态就进入到所要发出的同步信息里。在一定条件下，从-节点也可以将由主-节点发出的同步信息里的第一节拍计数状态存储在第一区域里，并且将估计的延迟在一个单独的第二区域里相加。基于在接收的同步信息里的信息，每个从-节点可以使其第二节拍计数状态按照其内部时钟与按照基准时钟的第一节拍计数状态同步。

因为内部时钟在从-节点里一般并不精确地与主-节点的基准时钟一致，因此在各自的从-节点里估计出基准节拍频率与内部节拍频率的比值。这种比值也称之为RCF-值（RCF=变化补偿系数），它用于确定相应的补偿间隔。在基于其内部时钟测量各自的从-节点里的延迟时，总是当测量的延迟超出一个补偿间隔的结束时刻时，才改变其第二节拍计数状态。这种方法具有的缺点是：这样所确定的延迟时间仅部分地补偿了在从-节点的内部时钟和主-节点的基准时钟之间的偏差。例如，如果延迟时间在补偿间隔之内，则根本就没有发生延迟时间的补偿。同样地，如果很短的延迟时间超出了补偿间隔的结束时刻，则也被明显过多地补偿。

发明内容

因此本发明的目的是提出一种用于传输同步信息的方法，在这些信息中以高精度确定了包含在其中的时间信息。

该目的通过独立权利要求来实现。本发明的改进方案在从属权利要求中规定。

根据本发明的方法用于在一个具有多个节点的通信网络里传输同步信息，其中节点包括第一节点和一个或多个第二节点。第一节点按照基准时钟的基准节拍频率产生第一节拍（也被称为时钟）计数状态，而一个或多个第二节点按照内部节拍频率分别产生第二节拍计数状态。在该方法中从第一节点出发将同步信息顺次地从第一节点传输至另一个节点，并且每个同步信息包含一个时间信息，该时间信息用于使一个或多个第二节点的内部时钟与基准时钟实现同步。在各自的第二节点里使得同步信息的时间信息基于延迟时间，按各自的第二节点里的同步信息的发送时刻进行更新。

在根据本发明的方法中，在至少一部分第二节点的各自的第二节点里使得那里所测得的延迟时间适合地改变，以便考虑到在基准节拍频率和内部节拍频率之间的差别。以本身已知的方式基于顺次的补偿时刻规定了补偿间隔，因此能实现使延迟时间的、至少一个在第二节点里按照第二节点的内部节拍频率测得的时间段，通过第二节拍计数状态的改变而匹配于基准节拍频率。通过概念“能实现”表达了：在根据本发明的方法中这种匹配可以根据应用情况来实现，或者也可以不实现。然而必须规定一个适合的补偿间隔。

在根据本发明的方法里，基于多个第二补偿时刻而将补偿间隔分别划分成较小的补偿时间区间，其中超出第一和第二补偿时刻的数量通过至少一个时间段来检测。对于至少一个时间段来说则确定一个经过补偿的时间值，其方法是：按照第二节拍计数状态的数量的时间值改变了（um）由超出数量和补偿时间单位相乘的乘积，其中补偿时间单位通过在一个补偿时间间隔内除以补偿时间区间的数量的方式对应于各自的第二节点的内部节拍频率的周期时间（也就是在两个相邻的第二节拍计数状态之间的时间段），其中第二节拍计数状态的数量是在至少一个时间段内计数得到的。经过补偿的时间值用于更新在同步信息里的时间信息。根据基准时钟运行得比第二节点的对应内部时钟更快还是更慢，按照第二节拍计数状态的数量，使上面的时间值提高或者降低一个乘积。