一種用于運(yùn)行通信網(wǎng)絡(luò)用戶端的方法技術(shù)領(lǐng)域的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行通信網(wǎng)絡(luò)用戶端的方法。本發(fā)明還涉及用戶端和通信網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)程序。
【背景技術(shù)】
[0002]在以太網(wǎng)中，用戶端(德:tei Inehmers，英:subscriber)接收并處理幀，并將其轉(zhuǎn)送給下一用戶端，每個(gè)用戶端的延時(shí)取決于這些用戶端的傳輸時(shí)鐘的最大變化。用戶端η使用前一用戶端η-1的傳輸時(shí)鐘來(lái)接收幀，并且使用其自己的傳輸時(shí)鐘η來(lái)傳輸該幀。最大以太網(wǎng)幀為1536字節(jié)長(zhǎng)，S卩，對(duì)于10Mbit的精確傳輸時(shí)鐘，該幀的傳輸將耗用1536乘8乘1ns=122.88ys。對(duì)于10ppm = 0.01%的傳輸時(shí)鐘變化而言，該幀將比122.88ys長(zhǎng)或短122.88μs乘0.0001 = 12.29ns。因此，最大變化將為24.58ns。這將相當(dāng)于10Mbit下的2.5bit的傳輸。變化僅取決于以字節(jié)為單位的幀長(zhǎng)度，而不取決于傳輸速率。對(duì)于Gbit，幀只有1/10長(zhǎng)。用于該變化的一般規(guī)則是[以位為單位的幀長(zhǎng)度]乘[以ppm為單位最大變化]。如果將使用巨型幀(比1536字節(jié)長(zhǎng)的以太網(wǎng)幀)，這些值將甚至更高。在用戶端中，每個(gè)方向都將需要至少該大小進(jìn)行內(nèi)部FIF0(FIF0表示“先進(jìn)先出”)，幀按序通過(guò)該內(nèi)部FIFO，由此待傳輸?shù)膌bit實(shí)際上已經(jīng)被用戶端接收。這通過(guò)傳輸時(shí)鐘中的最大變化和用戶端數(shù)量而延長(zhǎng)了該幀通過(guò)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明的目的可認(rèn)為是提供用于運(yùn)行通信網(wǎng)絡(luò)的用戶端的改進(jìn)方法，該方法克服了這些已知缺點(diǎn)，并減少了幀通過(guò)用戶端的傳輸時(shí)間。
[0004]因此，本發(fā)明的目的可認(rèn)為是提供用于通信網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)用戶端。
[0005]此外，本發(fā)明的目的可認(rèn)為是提供通信網(wǎng)絡(luò)。
[0006]本發(fā)明的目的還可認(rèn)為是定義相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。
[0007]這些目的由相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)了。相應(yīng)的從屬權(quán)利要求的主題包括本發(fā)明的有利實(shí)施例。
[0008]根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種用于運(yùn)行通信網(wǎng)絡(luò)的用戶端的方法，其包括以下步驟:在第一循環(huán)中，
[0009]-所述用戶端通過(guò)所述通信網(wǎng)絡(luò)接收參考時(shí)間，
[0010]-基于所接收的參考時(shí)間校正所述用戶端的局域時(shí)間，以及[0011 ]-基于所校正的局域時(shí)鐘確定傳輸時(shí)鐘。
[0012]根據(jù)另一方面，提供了用于通信網(wǎng)絡(luò)的用戶端，其包括:
[0013]-通信接口，用于通過(guò)所述通信網(wǎng)絡(luò)接收第一循環(huán)中的參考時(shí)間；
[0014]-局域時(shí)鐘；
[0015]控制器，用于基于所接收的參考時(shí)間校正第一循環(huán)中的所述局域時(shí)鐘；以及
[0016]-確定單元，用于基于所校正的局域時(shí)鐘確定第一循環(huán)中的傳輸時(shí)鐘。
[0017]根據(jù)另一方面，提供了一種通信網(wǎng)絡(luò)，其包括根據(jù)本發(fā)明的用于通信網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)用戶端，這兩個(gè)用戶端直接前后連接，以使其中一個(gè)用戶端可從另一個(gè)用戶端以所述另一個(gè)用戶端的傳輸速率接收幀，并且可以以其傳輸速率傳輸基于接收的幀所確定的經(jīng)處理的幀。
[0018]根據(jù)另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序，其包括程序代碼，用于當(dāng)在計(jì)算機(jī)上(例如在用戶端處)執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)施用于運(yùn)行通信網(wǎng)絡(luò)的用戶端的方法。
[0019]因此，本發(fā)明特別包括基于參考時(shí)間來(lái)校正用戶端的局域時(shí)間的理念。這具有這樣的有利效果，即，可將局域時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步，所述主時(shí)鐘提供了參考時(shí)間。因此，經(jīng)校正的時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步。因此，有利地，由此類似地通過(guò)局域時(shí)鐘使傳輸時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步。因此有利地，可針對(duì)按照根據(jù)本發(fā)明的方法運(yùn)行的用戶端確定標(biāo)準(zhǔn)傳輸時(shí)鐘。因此，這特別意味著，這些用戶端具有標(biāo)準(zhǔn)的傳輸時(shí)鐘。這是因?yàn)槭褂脩舳怂鶎?duì)應(yīng)的局域時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步，并因此具有相同的局域時(shí)鐘時(shí)間。因?yàn)榛谔囟ㄓ脩舳说木钟驎r(shí)鐘確定了特定用戶端的傳輸時(shí)鐘，所以這些用戶端具有公共傳輸時(shí)鐘或標(biāo)準(zhǔn)傳輸時(shí)鐘。因此，這特別意味著，可減小或者甚至完全消除已知的現(xiàn)有技術(shù)中可能發(fā)生的變化。因此，與已知的現(xiàn)有技術(shù)相比，減小了通過(guò)用戶端并且特別通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)的幀的傳輸時(shí)間。特別地，有利地，可常常省去FIFO存儲(chǔ)器，或者使可能存在的FIFO存儲(chǔ)器具有比已知的現(xiàn)有技術(shù)更小的存儲(chǔ)大小。有利地，這可減小所需的存儲(chǔ)容量。
[0020]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，參考時(shí)間可由主時(shí)鐘提供。因此，優(yōu)選提供主時(shí)鐘以提供參考時(shí)間。例如，可將這樣的主時(shí)鐘集成于或?qū)嵤┯谕ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的用戶端中。
[0021]基于所接收的參考時(shí)間校正用戶端的局域時(shí)鐘特別具有這樣的效果，S卩，使局域時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步。因此，局域時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步運(yùn)行，所述同步運(yùn)行通常在一定的容差限制內(nèi)，例如，可實(shí)現(xiàn)比Ippm更好的精確度。根據(jù)與在說(shuō)明書的引言部分中進(jìn)行的已知現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的計(jì)算，因此可省去內(nèi)部FIFO存儲(chǔ)器，而結(jié)果是沒(méi)有增加該幀通過(guò)用戶端的傳輸時(shí)間。這是因?yàn)榭蛇_(dá)到比Ippm更好的精確度。
[0022]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述校正涉及確定增量值，將其用作增加局域時(shí)鐘的基礎(chǔ)。
[0023]增加的值可特別地被稱為增量。因此，具體地局域時(shí)鐘的內(nèi)部計(jì)數(shù)器在增量。因此，這特別意味著，如果局域時(shí)鐘比主時(shí)鐘更快或更慢，即，超前于或落后于主時(shí)鐘，則可根據(jù)具體情況確定合適的值，即，增量值，以補(bǔ)償或校正慢運(yùn)行或快運(yùn)行。
[0024]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，將在時(shí)間上先于第一循環(huán)的第二循環(huán)中確定的傳輸時(shí)鐘與第一循環(huán)中接收的參考時(shí)間進(jìn)行比較，其中基于所述比較來(lái)確定增量值。因此，有利地，可使用更早的傳輸時(shí)鐘來(lái)進(jìn)行比較。第一循環(huán)可優(yōu)選立即緊接于第二循環(huán)。這具有特別簡(jiǎn)單的校正的有利效果。
[0025]在另一個(gè)實(shí)施例中，評(píng)價(jià)所述校正的質(zhì)量，其中根據(jù)所評(píng)價(jià)的品質(zhì)來(lái)設(shè)置所述用戶端的FIFO存儲(chǔ)器的等待時(shí)間，所述FIFO存儲(chǔ)器設(shè)置為用于存儲(chǔ)接收的幀。
[0026]等待時(shí)間定義了接收幀(“先進(jìn)”)和傳輸該幀(“先出”)的延時(shí)。因此，特別地，這意味著，得益于FIFO存儲(chǔ)器，仍然可補(bǔ)償在校正后可能偶然存在的局域時(shí)鐘與主時(shí)鐘之間的任何差異。然而，對(duì)于該情況，足以選擇小于當(dāng)必須將最大變化納入考慮時(shí)(如在已知的現(xiàn)有技術(shù)的情況下)所需的FIFO的等待時(shí)間。因此，即使當(dāng)存在FIFO存儲(chǔ)器時(shí)，該幀通過(guò)用戶端的傳輸時(shí)間仍然比已知的現(xiàn)有技術(shù)短。這是因?yàn)?，在這種情況下FIFO存儲(chǔ)器的等待時(shí)間必須將最大可能變化納入考慮。
[0027]在另一個(gè)實(shí)施例中，評(píng)價(jià)所述質(zhì)量涉及將用戶端的傳輸速率與通信網(wǎng)絡(luò)下一用戶端的傳輸速率進(jìn)行比較，基于該比較設(shè)置等待時(shí)間。這兩個(gè)用戶端可優(yōu)選直接前后連接。
[0028]因此，可根據(jù)各自用戶端的兩個(gè)傳輸速率之間的匹配來(lái)選擇等待時(shí)間。因此，可補(bǔ)償即使在校正各自用戶端的局域時(shí)鐘后仍然存在的傳輸速率的任何差異。但是，不必選擇如已知的現(xiàn)有技術(shù)那么高的等待時(shí)間。這是因?yàn)?，在這種情況下，必須設(shè)置等待時(shí)間以能夠補(bǔ)償最大可能變化。因此，即使當(dāng)存在FIFO存儲(chǔ)器時(shí)，根據(jù)本發(fā)明減少了幀通過(guò)這兩個(gè)用戶端的傳輸時(shí)間。
[0029]在另一個(gè)實(shí)施例中，循環(huán)周期由來(lái)自所述用戶端的時(shí)鐘源的計(jì)時(shí)時(shí)鐘定義。
[0030]因此，優(yōu)選地，所述時(shí)鐘源定義時(shí)鐘循環(huán)。所述時(shí)鐘源可優(yōu)選包括晶體和/或PLL，其中縮寫“PLL”表示“鎖相環(huán)”。因此，這特別意味著，在每個(gè)循環(huán)都執(zhí)行增加。特別地，這意味著，在每個(gè)循環(huán)中，局域時(shí)鐘都由增量值進(jìn)行增加。所述時(shí)鐘循環(huán)與所述循環(huán)對(duì)應(yīng)。
[0031]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，該確定涉及從一組增量值中選擇增量值。
[0032]這可具有這樣的有利效果，S卩，特別容易地確定增量值。因此，特別地根據(jù)局域時(shí)鐘是運(yùn)行得比參考時(shí)間更快還是更慢(即，落后于參考時(shí)間)來(lái)進(jìn)行選擇，換言之，根據(jù)局域時(shí)鐘運(yùn)行得比主時(shí)鐘更快還是更慢來(lái)進(jìn)行選擇。
[0033]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述控制器被設(shè)計(jì)成處于校正的目的來(lái)確定增量值以及基于所確定的增量值來(lái)對(duì)局域時(shí)鐘進(jìn)行增加。
[0034]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器被設(shè)計(jì)成將在時(shí)間上先于第一循環(huán)的第二循環(huán)中確定的傳輸時(shí)鐘與第一循環(huán)中接收的參考時(shí)間進(jìn)行比較，并基于所述比較來(lái)確定增量值?？捎美绫容^器來(lái)執(zhí)行所述比較。所述比較器優(yōu)選是所述控制器的一部分。
[0035]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了FIFO存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)接收的幀，其中可根據(jù)評(píng)價(jià)的所述校正的質(zhì)量來(lái)設(shè)置所述FIFO存儲(chǔ)器的等待時(shí)間。所述質(zhì)量可例如由所述控制器來(lái)評(píng)價(jià)。例如，可提供質(zhì)量評(píng)價(jià)器。所述質(zhì)量評(píng)價(jià)器可優(yōu)選為所述控制器的一部分。所述等待時(shí)間可例如由所述控制器設(shè)置。
[0036]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述等待時(shí)間可基于將所述用戶端的傳輸速率與所述通信網(wǎng)絡(luò)的下一用戶端的傳輸速率進(jìn)行比較來(lái)設(shè)置。所述質(zhì)量評(píng)價(jià)器可優(yōu)選執(zhí)行該比較。所述等待時(shí)間可例如由所述控制器設(shè)置。
[0037]在另一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置有時(shí)鐘源，用于基于來(lái)自所述時(shí)鐘源的時(shí)鐘循環(huán)定義時(shí)鐘周期。所述時(shí)鐘源優(yōu)選被設(shè)計(jì)成定義時(shí)鐘循環(huán)。時(shí)鐘循