(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信ポート（１１）が、フレーム（６０）を生成するために構成されていて、この第１の通信ポート（１１）は、当該生成されたフレーム、ネットワーク上で伝送されるビット、バイト若しくはビデオフレームのような関連したエンティティ又は時間間隔をカウントするための１つの伝送フレームカウンタ（１３）を有し、
前記フレームは少なくとも、
・プリアンブル（６１）と、
・データフィールド（６３）と、
・フレームカウントフィールド（６２）とを有する当該第１の通信ポート（１１）において、
前記伝送フレームカウンタ（１３）のビット値が、所定数のｎ個のセグメントに分割され、
各セグメントが、連続するｎ個のフレームの前記フレームカウントフィールド（６２）内に配置されることを特徴とする第１の通信ポート（１１）。
【請求項２】
第２の通信ポート（２１）が、フレーム（６０）をデコードするために構成されていて、
前記フレーム（６０）は少なくとも、
・プリアンブル（６１）と、
・データフィールド（６３）と、
・フレームカウントフィールド（６２）とを有する当該第２の通信ポート（２１）において、
前記第２の通信ポート（２１）は、連続するｎ個のフレームの前記フレームカウントフィールド（６２）を評価することによって１つの伝送フレームカウンタ（１３）のビット値を再アセンブルするために構成されていることを特徴とする第２の通信ポート（２１）。
【請求項３】
水晶振動子又は音源若しくは映像源のような基準要素に同期され得る前記フレームを生成するための安定なクロック（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）。
【請求項４】
一組の生成されたｎ個のフレーム（８１）のうちの少なくとも１つのフレームが、前記フレームカウントフィールド（６２）のためのフレームカウントチェックサムを有することを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）。
【請求項５】
前記伝送フレームカウンタ（１３）は、既定値若しくは時刻を示す値又は任意のマスター時間基準値にプリセットされ得ることを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）。
【請求項６】
一組の連続するｎ個のフレーム（８１）の最初のフレームが生成される前に、前記伝送フレームカウンタ（１３）は、一度だけ増加されること、又は、一組の連続するｎ個のフレーム（８１）の最初のフレームが生成される前に、前記伝送フレームカウンタ（１３）は、ｎ増加されることを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）。
【請求項７】
前記伝送フレームカウンタ（１３）のビット値は、一組の連続するｎ個のフレーム（８１）用の伝送フレームカウントレジスタ（１４）内に記憶され、この伝送フレームカウントレジスタ（１４）の当該ビット値が、連続するｎ個のフレームの前記フレームカウントフィールド（６２）を生成するために使用されることを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）。
【請求項８】
生成されたｎ個のフレームのうちの少なくとも１つのフレームが、一組の連続するｎ個のフレームのうちの最初のフレームを規定するフレームカウント開始識別子（７８、７９）を有することを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）。
【請求項９】
前記第２の通信ポート（２１）は、連続する少なくとも２組の生成されたｎ個のフレーム（８１）間の高位のビットと低位のビットとの変化を評価することによって、生成されたｎ個のフレーム（６０）のうちの最初のフレームを確認するために構成されていることを特徴とする請求項２に記載の第２の通信ポート（２１）。
【請求項１０】
少なくとも１つの第１の通信ポート（１１）と、少なくとも１つの第２の通信ポート（１２）とから構成される通信システムが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）又は請求項２に記載の第２の通信ポート（２１）。
【請求項１１】
第１の通信ポート（１１）を有するネットワークノード（１０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）。
【請求項１２】
第２の通信ポート（２１）を有するネットワークノード（２０）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の第２の通信ポート（２１）。
【請求項１３】
少なくとも１つの第１の通信ポート（１１）と、少なくとも１つの第２の通信ポート（１２）とを有するネットワークノード（１０、２０）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の第１の通信ポート（１１）又は請求項２に記載の第２の通信ポート（２１）。
【請求項１４】
通信システム上でフレームカウント情報を伝送するための方法において、
−伝送されたフレームの数をカウントするステップと、
−伝送されたフレームの数を記憶するステップと、
−一組のｎ個のフレームを生成するステップと、
−これらのフレームを前記通信システム上で伝送するステップとを繰り返し、
各フレームは少なくとも、
・１つのフレームの開始をマーク付けするための開始識別子と、
・データフィールドと、
・伝送されたフレームの記憶された数を示すビット数の１／ｎだけを有する１つのフレームカウントフィールドとを有し、
一方で、連続するｎ個のフレームカウントフィールドが、前記伝送されたフレームの記憶された数を示す当該方法。
【請求項１５】
通信システム上でフレームカウント情報を伝送するための方法において、
−一組のｎ個のフレームを受信するステップと、
−連続するｎ個のフレームのフレームカウントフィールドを記憶するステップと、
−受信したｎ個のフレームカウントフィールドから１つの伝送フレームカウンタの受信された数字をアセンブルするステップとを繰り返し、
各フレームは少なくとも、
・１つのフレームの開始をマーク付けするための開始識別子と、
・データフィールドと、
・伝送されたフレームの記憶された数を示すビット数の１／ｎだけを有する１つのフレームカウントフィールドとを有する当該方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、通信システムを管理するための通信システム及び方法のポート、より好ましくは、通信を許容するために互いにデイジー・チェイン方法でつながれた２以上のポートのリングネットワークとして形作られた同期通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信システムは一般的に、伝送回線によって相互接続されたノード間の通信を許容するシステムとして知られている。各ノードは、伝送回線を通して、情報を通信し受信することができる。ノードを相互接続する情報システムは、バス、リング、スター、ツリートポロジやそれらの結合といった様々なトポロジで構成されている。
【０００３】
バストポロジネットワークは、一般的に、線形とみなされている。一つのノードからの伝送は、伝送回線に沿って伝播し、バスに接続されたすべての他のノードで受信される。しかしながら、リングトポロジネットワークは、一般的に、単ループや閉ループを形作るために、一方向の伝送リンクにより互いに接続された一連のノードにより構成されている。リングネットワークの例は、ＩＥＥＥ８０２．５や光ファイバー分散データインターフェース（ＦＤＤＩ）に記載されている。ノードの間の伝送回線は、有線又は無線の一方であり、例えば、銅線、光ファイバー、又は、選択された伝送回線のための無線伝送媒体のそれぞれである。
【０００４】
リアルタイム装置又は同期ストリームデータ伝送するための通信システムは、少しの待ち時間と、少しの伝送オーバーヘッドを持たなければならない。付け加えて、ノード間の時間を同期させるため、すべてのノードの基準時間をさらに提供することがしばしば必要である。
【０００５】
米国特許第５９０７６８５号明細書には、大規模双方向通信に基づいたネットワークノードの間の時間同期の方法が開示されている。そういった大規模双方向通信は、規則正しく短い間隔で動作した場合、ネットワークにおいて大きな負荷を引き起こす。さらに、通信されたデータ評価するために必要な大きな処理電力が必要である。
【特許文献１】米国特許第５９０７６８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明により解決される課題は、個々のネットワークノード間の時間変動を最小にしつつ、ネットワーク上の当該複数のネットワークノードに対して共通の１つのリアルタイムクロックを配信し、高精度のタイミング同期が可能であり、必要とされるメモリ及び処理電力が少ないシステム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
当該課題は、第１の通信ポート１１が、フレーム６０を生成するために構成されていて、この第１の通信ポートは、当該生成されたフレーム、ネットワーク上で伝送されるビット、バイト若しくはビデオフレームのような関連したエンティティ又は時間間隔をカウントするための１つの伝送フレームカウンタ１３を有し、
前記フレームは少なくとも、
・プリアンブル６１と、
・データフィールド６３と、
・フレームカウントフィールド６２とを有する当該第１の通信ポート１１において、
前記伝送フレームカウンタ１３のビット値が、所定数のｎ個のセグメントに分割され、
各セグメントが、連続するｎ個のフレームの前記フレームカウントフィールド６２内に配置されることによって解決される。
さらに当該課題は、第２の通信ポート２１が、フレーム６０をデコードするために構成されていて、
前記フレーム６０は少なくとも、
・プリアンブル６１と、
・データフィールド６３と、
・フレームカウントフィールド６２とを有する当該第２の通信ポート２１において、
前記第２の通信ポートは、連続するｎ個のフレームの前記フレームカウントフィールド６２を評価することによって１つの伝送フレームカウンタ１３のビット値を再アセンブルするために構成されていることによって解決される。
さらに当該課題は、通信システム上でフレームカウント情報を伝送するための方法において、
−伝送されたフレームの数をカウントするステップと、
−伝送されたフレームの数を記憶するステップと、
−一組のｎ個のフレームを生成するステップと、
−これらのフレームを前記通信システム上で伝送するステップとを繰り返し、
各フレームは少なくとも、
・１つのフレームの開始をマーク付けするための開始識別子と、
・データフィールドと、
・伝送されたフレームの記憶された数を示すビット数の１／ｎだけを有する１つのフレームカウントフィールドとを有し、
一方で、連続するｎ個のフレームカウントフィールドが、前記伝送されたフレームの記憶された数を示す当該方法によって解決される。
さらに当該課題は、通信システム上でフレームカウント情報を伝送するための方法において、
−一組のｎ個のフレームを受信するステップと、
−連続するｎ個のフレームのフレームカウントフィールドを記憶するステップと、
−受信したｎ個のフレームカウントフィールドから１つの伝送フレームカウンタの受信された数字をアセンブルするステップとを繰り返し、
各フレームは少なくとも、
・１つのフレームの開始をマーク付けするための開始識別子と、
・データフィールドと、
・伝送されたフレームの記憶された数を示すビット数の１／ｎだけを有する１つのフレームカウントフィールドとを有する当該方法によって解決される。
本発明のその他の構成は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明は、少なくとも、
−フレームの始まりを示すプリアンブル６１と
−データフィールド６３と
−フレームカウントフィールド６２と
を備えるフレーム６０を生成するのに設定された第１の通信ポート１１を備えている。フレーム６０は事前に定義されたビット数を備えている。好ましくは、フレーム毎のビット数は一定である。その上、伝送フレームカウンタ１３は、生成されたフレーム６０をカウントするために備えられている。伝送フレームカウンタのビット値は、事前に定義されたセグメント数ｎに分かれ、好ましくは、セグメント数ｎは、一定サイズのｍビットを持っている。ｍはどんな数字でもよく、好ましくは、４と１６との間である。ｍは例えば８と１６である。好ましくは、フレームカウントフィールドのサイズはｍビットでもある。それから、個々のセグメントは、連続したフレーム６０のフレームカウントフィールド６２に挿入される。従って、ｎフレームの後、完全な伝送フレームカウンタ１３はフレーム６０に納まり、ネットワーク上で転送される。好ましくは、フレーム６０は一定サイズである。伝送フレームカウンタ１３の値を有するｎ個のフレームは、一組のｎ個のフレーム８１と呼ばれる。各組のｎ個のフレーム８１が、異なる伝送フレームカウンタ値を有する。したがって、これらの組のｎ個のフレーム８１は、固有である。これらのフレームは、ポートによって構成される。ポートにおいて、個々のフレームが含まれている。例えば、フレーマーといった、フレームの集合に続いて、フレームは、ネットワーク回線５０を経由して、通信ポート１１によって転送される。
【０００９】
第２の通信ポート２１は、通信回線からデータを受け取る。この通信ポート２１は、フレームを保存するためや、フレームや少なくとも一つの部分を分解するためのバッファやデコーダ２２を備えている。第２の通信ポート２１は、初めに、可能であれば、プリアンブル６１に同期する。
【００１０】
本発明による第２の通信ポート２１は、連続したフレーム６０のフレームカウントフィールド６２をデコードするためや、ｎ個のフレームを受信した後に、伝送フレームカウンタ値を再アセンブルするために構成されている。この目的のため、第２の通信ポート２１は、好ましくは、ｎ個の連続したフレーム６０のフレームカウントフィールド６２の値が受信される受信フレームカウンタレジスタ２４を備えている。一組のｎ個のフレーム６０を受信した後、第２の通信ポート２１は、伝送フレームカウンタ１３の全ての情報を受信する。このように、受信フレームカウンタレジスタ２４は、最後の伝送フレームカウンタの値１３を含んでいる。この受信フレームカウンタレジスタ２４は、伝送時間での伝送フレームカウンタに対応する値を表している。この値からフレームが知られたサイズやビットレートのとき、伝送時間が導きだされる。受け取ったフレームカウンタの値は、伝送したフレームカウンタの値とはいくらか遅れている。典型的には、時間遅れは、第１と第２の通信ポートのいくらかの内部処理遅れやネットワーク上での信号の伝播遅延がｎ個のフレームに加えられる。そのような遅延は、受信したフレームカウンタの値から生成した正確なリアルタイムの基準値への計算時間も付け加えられる。ほとんどの場合、これは必要となるべきではない。映像送信にとって、例えば、相対的に正確な基準値で十分である。なぜならば、映像信号がネットワーク上を旅し、それ故、フレームのフレームカウンタフィールドでのフレームカウンタの値の信号と同じ量の時間遅れが生じる。
【００１１】
好ましくは、第１の通信ポートはビットを生成するために正確なクロック１５と、生成したフレーム６０の数をカウントするフレームカウンタ１３とを備えている。このクロック１５は、水晶振動子又は音源若しくは映像源のような基準要素に同期させている。好ましくは、ＰＬＬが使われる。
【００１２】
伝送フレームカウンタ１３の値に加えて、フレームカウントチェックサムの値がフレームカウンタフィールドに含まれている。好ましくは、このような、フレームカウントチェックサムはｎ個のフレームの最後に含まれている。このチェックサムは、一組のｎ個のフレーム８１又は当該ｎ個のフレーム８１の一部のフレームカウントフィールド上で計算される。第２の通信ポート２１は、有効なフレームカウントチェックサムが受け取られたときに、その受け取ったフレームカウンタを更新するだけである。
【００１３】
一般に、伝送フレームカウンタ１３は好ましくは、フレーム６０をカウントするが、その他のエンティティをカウントしてもよい。当該エンティティは、ネットワーク上を伝送するビットやバイトでもよい。秒、ミリ秒、マイクロ秒のような、絶対又は相対時間の間隔がカウントされてもよい。特別な場合、伝送フレームカウンタ１３は、個々のビットをカウントする。当該フレームのサイズは変化しうる。伝送フレームカウンタ１３は、任意の値にプリセットされ得る。特に、通信が開始されるときに、伝送フレームカウンタ１３は、零、時刻を示す値、任意のマスター時間基準値又は零のようなその他の任意の数にセットされ得る。例えば、実際の時刻又はマスター時間基準値に対して相当な違いが発生したときに、当該フレームカウンタ１３は、動作中にプリセットされてもよい。
【００１４】
更なる実施例では、第１の通信ポート１１の伝送フレームカウンタ１３は、カウンタ値の最初のセグメントに構築され、そして、一組のｎ個のフレームのアセンブルが開始される前に、ｎカウントを増加させる。さらに、伝送フレームカウンタ１３は、ｎにおけるそれぞれのｎ個のフレームを増加させて、伝送したフレームの数を表示させる。一組のｎ個のフレーム８１の個々のフレームの間では、伝送フレームカウンタ１３は、値をスクランブルさせるため、増加させるべきではない。もし、どのフレーム６０を増加させる伝送フレームカウンタ１３があったのなら、最初のカウンタ値をフレームに構築する前に、カウンタ値を保持する伝送フレームカウンタレジスタ１４でラッチすべきである。このとき、伝送フレームカウンタレジスタ１４の値は、一組のｎ個のフレーム８１によって使用される。
【００１５】
好ましくは、フレーム内のフレームカウントフィールド６２は、カウンタ値をエンコードされた２進法やＢＣＤの部分を含んでいる。
【００１６】
一組のｎ個のフレーム８１の最初のフレームを特定するために、好ましくは、フレームカウント開始識別子７８、７９が含まれている。これは、フレーム内で予め定められた場所に１ビット又は複数のビットである。それは、好ましくは、フレームカウントフィールドの一部になってはならない。
【００１７】
フレームカウント開始識別子７８、７９も、フレームカウントフィールド６２内では、ユニークな値である。そういったユニークな値は、コード違反でもある。好ましくは、フレームカウント開始識別子７８、７９は、一組のｎ個のフレーム８１の最初のフレームに記される。あるいは、最初のフレームの前に置く。さらには、フレームカウント開始識別子７８、７９は、予め定められたフレームに記される。
【００１８】
フレームカウント開始識別子７８、７９は、必ずしも備え付けられている必要はない。高い次数のビットが少しずつ変化し、低い次数のビットが一組のｎ個のフレーム８１と一組のｎ個のフレーム８１との間で変化するので、複数のフレームカウントフィールド６２の順序を確認することも可能である。評価のどんな方法も第２の通信ポートで使われている。好ましくは、新しい一組のｎ個のフレーム８１の開始が、少なくとも２組のｎ個のフレーム８１のフレームカウントフィールド６２を比較した後に確認されてもよい。低い次数のビットは変化するが、高い次数のビットは一定に保たれる。さらに、高い次数のビットが初めに伝送された場合においては、変化したビットをもつフレームカウントフィールドの後に変化しないビットをもつ初めのタイムフィールドが高い次数のビットを特定する。そのようなフィールドを特定した後、受信ポートは、受信フレームカウントレジスタでフレームカウントフィールドの書き込みを開始する。
【００１９】
第２の通信ポート２１で必要とされた時間の解決に依存して、受信したフレームをカウントする受信フレームカウンタ２３は、備えつけられている。この受信フレームカウンタは、受信フレームレジスタのどのｎ個のフレームとも同期している。付け加えて、個々のビットをカウントするためのビットカウンタを備えても良い。このビットカウンタは、受信フレームカウンタと同期されてもよい。また、このビットカウンタは、１つのフレームの複数のビット又は一組のｎ個のフレームの複数のビットをカウントしてもよい。どんな場合でも、第２の通信ポートは、受信フレームカウンタとともに、ビットタイミングを使用することによってより高い分解能時間の基準値を得ることができる。
【００２０】
好ましくは、第２の通信ポート２１は、ネットワーク上で伝送されたビットについてレシーバを同期させるための正確なローカルクロック２５を持っている。好ましくは、ローカルの水晶振動子をネットワーク上で伝送されたビットに同期するためのＰＬＬがある。このローカルの水晶振動子は、好ましくは、ビット周波数よりも高い周波数を持っている。
【００２１】
本発明による通信システムは、上述したように、少なくとも一対の通信ポート１１、２１を備えている。好ましくは、通信ポート１１、２１の数がより多くなってもよい。本発明によると、バスノード又はネットワークノード１０、２０は、請求項１による第１の通信ポート１１が特徴の第１の通信ポート１１、及び／又は、請求項２による第２の通信ポート２１を備えている。
【００２２】
通信システム上でのフレームカウント情報を伝送するための本発明の方法は以下のステップを繰り返すことで達成される。
−伝送されたフレームの数をカウントするステップ
−伝送されたフレームの数を記憶するステップ
−少なくとも以下を備えた一組のｎ個のフレームを生成するステップ
−フレームの開始位置を記している開始識別子
−データフィールド
−ｎ個連続したフレームカウントフィールドが、記憶された伝送フレームの数を表し、記憶され伝送されたフレームの数を表すビットの数の１／ｎだけを含んでいるフレームカウントフィールド
通信システム上でのフレームカウント情報を伝送するための本発明の方法は以下のステップを繰り返すことで達成される。
−少なくとも、どのフレームも以下を備えた一組のｎ個のフレームを受け取るステップ  −フレームの開始位置を記している開始識別子
−データフィールド
−ｎ個連続したフレームカウントフィールドが、記憶され伝送されたフレームの数を表し、記憶され伝送されたフレームの数を表すビットの数の１／ｎだけを含んでいるフレームカウントフィールド
−連続するｎ個のフレームのフレームカウントフィールドを記憶するステップ
−ｎ個の受信したフレームカウントフィールドから伝送フレームカウンタの受信数を構築するステップ。
【００２３】
本発明は、基準時間が完全に失われた場合やポートがネットワークに接続された場合であっても、最大２＊ｎ個のフレーム、通常は、２＊ｎ−１個のフレーム内の場合でも再同期することが可能である。再同期を一組のｎ個のフレームの２つ目のフレームの後に開始させても、第２のポートは、当該一組のｎ個のフレームの初めのフレームによって開始するこの一組のｎ個のフレームの全てのフレームを受け取るまで待機する。最適化された確認手順によって、再同期のための時間が、ｎ個のフレームまで減少し得る。さらに、各フレームが、全時間情報の１／ｎの時間情報しか有しないので、転送時間及び／又はフレームカウント情報のためのオーバーヘッドが非常に低い。本発明によって、極めて正確で長時間の同期が実現される。一方では、長時間の同期は、高い分解能でクロックが示す時刻をも含んでいる伝送フレームカウンタ値を送信することによって達成される。本発明の有効性を例が検証する。１２５Ｍｂｉｔ／ｓのバスシステムで、１００万フレームが１秒毎に送信されている。フレームのカウント情報は、ｎ＝６以上のフレームに分配され、それぞれのフレームカウントフィールドは８ビットの言葉を含んでいる。さらに、時間情報は、４８ビット幅である。４８ビット幅の伝送フレームカウンタは、１秒につき１００万フレームの割合でフレームをカウントしていると一年につき一回はオーバーランするだろう。他方、とても正確な時間同期は第２の通信ポート２１のクロック発振器２５を使用することで達成され、第１の通信ポート１１によって伝送されたフレームの中に含まれているビットと同期する。これらのビットは、第１の通信ポートのクロック発振器１５によって同期されている。さらに、第２の通信ポート２１のクロック発振器２５は第１の通信ポート１１のクロック発振器１５と同調して動いている。時間同期の正確性は、ネットワークの伝送回線のジッターによって制限されるのみである。それは、一般的に、ナノセコンドのレンジのものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の実施例が記載されており、図面を参照してその実施例を説明する。しかし、一般的な発明概念に制限を加えるものではない。
【００２５】
図１では、本発明の好ましい実施例が示されている。第１のネットワークノード１０、第２のネットワークノード２０、第３のネットワークノード３０、第４のネットワークノード４０は、ネットワークを形成するために、ネットワーク回線５０を通じて接続されている。ネットワークに接続された異なる数のネットワークノードがあってもよいことは明白である。最小限のネットワークは、第１のネットワークノード１０と、第２のネットワークノード２０を備えている。
【００２６】
第１のネットワークノード１０は、第２のネットワークノード２０の第２のアプリケーションとデータを交換している第１のアプリケーション１８を備えている。第１のアプリケーション１８は、カメラのような映像供給源であり、第２のアプリケーションは、モニターのような映像受信装置であるかもしれない。さらに、第１のネットワークノード１０は第１の通信ポート１１を備えている。この通信ポート１１は、フレームを生成するためのフレーマー１２を備え、クロック発振器１５によって時間を計測している。さらに、伝送されたフレームをカウントするための伝送フレームカウンタ１３と、伝送フレームカウンタ１３値を記憶するための伝送フレームカウントレジスタ１４が備えられている。フレーマー１２は、フレームカウントフィールド６２を備えているフレームで構成されており、どのフレーム６０の中にあるフレームカウントフィールド６２は、伝送フレームカウンタ１３や伝送フレームカウントレジスタ１４の情報の一部を含んでいる。
【００２７】
第２のネットワークノード２０は、第２の伝送ポート２１を備えている。この伝送ポート２１は、受け取ったフレームをバッファーリングしデコードするためのバッファーとデコーダを備えている。クロック発振器２５で時間を計測し、好ましくは、受け取ったフレームやビットを同期させている。さらに、受信フレームカウンタ２３は、受け取ったフレームをカウントするために備えられている。受信フレームカウンタレジスタ２４は、連続するフレーム６０で受け取ったｎフレームカウントフィールド６２からフレームカウント情報を集めるために備えられている。
【００２８】
図２には、本発明による例示的なデータフレーム６０を示している。このフレーム６０は、フレームの最初を示し、追加した同期ビットを保持するフィールドプリアンブル６１を備えている。さらに、それは、伝送フレームカウンタから引き出されたフレームカウント情報を保持しているフレームカウントフィールド６２を備えている。フィールド６３と６４は、同期データと非同期データを移動するために使われており、ペイロードとも呼ばれている。フィールドはビットグループ６７に分割されている。フレーム６０の終わりに制御ビット６５が伝送されている。これらのビットは少なくともチェックサムと追加情報を含んでいる。
【００２９】
図３には、本発明の連続する複数のフレームが示されている。複数のフレームカウントフィールド７０−７７が、これらのフレーム内にフレームカウント情報を有する。フレームカウントフィールド７０が、第１組のフレームに属する。６つのフレームカウントフィールド７１〜７６が、第２組のフレームに属する。フレームカウントフィールド１７１が、第３組のフレームに属する。第２組の複数のフレームの最初フレームが、フレームカウント開始識別子７８によってマーク付けされている一方で、第３組の複数のフレームの最初のフレームが、フレームカウント開始識別子７９によってマーク付けさられている。フレームカウントフィールド７１〜７６の値が一緒に、第２の通信ポート２１によって受信フレームカウントレジスタ８０にアセンブルされる。この受信フレームカウントレジスタ８０は、第１の通信ポート１１によって伝送されるような伝送フレームカウンタ値を表す。
【００３０】
図４には、複数のフレームカウンタ値が、個々のフレームのフレームカウントフィールドに割り振られていることが詳しく示されている。この例では、当該伝送フレームカウンタが、３つの異なる状態で示されている。第２組の複数のフレームの伝送前の第１の状態８２では、この伝送フレームカウンタは、１４１９８０７２をカウントする。好ましくは、この値は、メモリ内に記憶されている。この数値の２進表示（１１０１  １０００  １０１０  ０１０１  ００１１  １０００）は、４ビット長のｎ＝６パケットに分割され、各フレームのフレームカウントフィールド７１〜７６によって受信機に伝送される。この受信機は、これらの４ビット長のパケットを連続して受信し、これらのパケットを受信フレームカウントレジスタ８０内に記憶する。一組の複数のフレームの全て（この例では、６つのフレーム）が受信された後に、この受信フレームカウントレジスタの内容は、元の状態の、伝送フレームカウンタのカウンタ値の２進表示である。好ましくは、制御ビットのようなフレーム同期手段が、一組の複数のフレームの最初のフレームカウントフィールドを示すために設けられている。このとき、当該受信機は、第２組の複数のフレームの最初のフレームを開始する時の伝送フレームカウンタ値と同じフレームカウンタ値を有する。リアルタイム情報が、このフレームカウンタ値から入手され得る。正確な時間情報を得るため、一組の複数のフレームの全ての伝送によって引き起こされる遅れと、送信機から開始して当該受信機までの、ネットワーク要素の実行時間遅れとが、考慮されてもよい。
【００３１】
当該送信機が、第１組の複数のフレームを伝送した後に、この送信機は、伝送フレームカウンタを、この例では６に等しい伝送されたフレームの数だけ増加させる。したがって、その新しいフレームカウンタ値は、１４１９８０７８である。再び、伝送フレームカウンタ１８２の値の２進表示（１１０１  １０００  １０１０  ０１０１  ００１１  １１１０）が、メモリ内に記憶され、第３組の複数のフレームの６つの個々のフレームカウントフィールド１７１〜１７６としてネットワーク上で送信される。これらのフレームカウントフィールド１７１〜１７６は、再び当該受信機によって受信され、受信フレームカウンタレジスタ１８０内で当該値にアセンブルされる。同じことが、第４組の複数のフレームに適用され、当該次のフレームカウンタ値２８２で開始する。このフレームカウンタ値２８２が、再び６だけ増加される。当該伝送フレームカウンタが、任意の既定値だけ増加され得ることは明らかである。再び、当該フレームカウンタ値の２進表示が、メモリ内に記憶され、６つの個々のフレームカウンタフィールド２７１〜２７６として伝送される。再び、これらのフレームカウンタフィールド２７１〜２７６は、受信機によって受信フレームカウンタレジスタ２８０に再アセンブルされる。
【００３２】
一組の複数のフレームの最初のフレームカウントフィールドを確認するための制御ビットを使用する代わりに、受信機が、個々のフレームのフレームカウントフィールドのビットグループを比較してもよい。第１のステップでは、互いにｎフレーム離れているフレームのフレームカウントフィールドが比較される。ｎは、一組の複数のフレームのフレーム数である。このとき、ｎは、（２ｍ）未満である、つまり１フレーム当たりｍビットのフレームカウントフィールドによって表され得る状態の最大数より小さいことを前提とする。４ビットのフレームカウントフィールドを有する本発明の例では、状態の最大数は、１６である。このとき、ｎフレーム離れているフレームカウントフィールド間では、当該例では６フレーム離れているフレームカウントフィールド間では、最下位のフレームカウントフィールド７６、１７６、２７６が、その値を変化させる。第２組の複数のフレームでは、最下位のフレームカウントフィールド７６が、値１０００を有する。６フレーム離れている第３のフレームカウントフィールド１７６が、値１１１０を有する。さらに６フレーム離れている第４のフレームカウントフィールド２７６が、値０１００を有する。これとは対照的に、より高位のフレームカウントフィールド、特に同じく６フレーム離れている最上位のフレームカウントフィールド７１、１７１、２７１は、変化していない。このとき、当該受信機が、フレームカウントフィールド７１上の変化しなかったビットを有する最上位のフレームカウントフィールド１７１と、フレームカウントフィールド７６上の変化したビットを有する最下位のフレームカウントフィールド１７６とを用いて複数のフレームカウントフィールドを受信フレームカウントレジスタにアセンブルすることを開始してもよい。場合によっては、この例のフレームカウントフィールド２７５のように、最下位のフレームカウントフィールドのビットが変化するだけではなくて、より高位のフレームカウントフィールドのビットも変化する。この場合、説明した方法は、依然として正常に機能する。６つの連続するフレームカウントフィールドが変化する稀な場合は、その組のフレームカウントフィールドが、スキップされ、同じ方法が、その次の６つのフレームカウントフィールドで繰り返される。
【００３３】
ｎが、（２ｍ）以上である場合には、最下位のフレームカウントフィールドが、変化しない場合がある。例えば、１６個のフレームが、１つのグループのフレームに属するならば、１５番目のフレームのビットが変化し、１６番目のフレームのビットが変化しない。このことは、これらのフレームを受信フレームカウンタレジスタにアセンブルすることによって判定される必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるネットワークノードと通信システムを表した図である。
【図２】本発明による実施例の一つであるデータフレーム６０を表した図である。
【図３】複数のフレームがフレームカウント情報を運んでいることを示した図である。
【図４】個々のフレームにおけるフレームカウントフィールドでのフレームカウンタ値の配置について示した図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  第１のネットワークノード
１１  第１の通信ポート
１２  フレーマー
１３  伝送フレームカウンタ
１４  伝送フレームカウントレジスタ
１５  クロック発振器
１８  第１のアプリケーション
２０  第２のネットワークノード
２１  第２の伝送ポート
２２  フレームバッファーとデコーダ
２３  受信フレームカウンタ
２４  受信フレームカウンタレジスタ
２５  クロック発振器
２８  第２のアプリケーション
３０  第３のネットワークノード
４０  第４のネットワークノード
５０  ネットワーク回線
６０  データフレーム
６１  プリアンブル
６２  フレームカウントフィールド
６３  同期データ
６４  非同期データ
６５  制御ビット
６７  ビットグループ
７０  第１組の複数のフレームの最後のフレームカウントフィールド
７１〜７６  第２組の複数のフレームのフレームカウントフィールド
７８  第２組のフレームのフレームカウント開始識別子
７９  第３組のフレームのフレームカウント開始識別子
８０  受信フレームカウントレジスタ
８１  一組のｎ個のフレーム
８２  フレームカウンタ
１７１〜１７６  第３組の複数のフレームの複数のフレームカウントフィールド
１８０  受信フレームカウントレジスタ
１８２  フレームカウンタ
２７１〜２７６  第４組の複数のフレームの複数のフレームカウントフィールド
２８０  受信フレームカウントレジスタ
２８２  フレームカウンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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