專利名稱：用于在通訊網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在通訊網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步的方法以及一種在通訊網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和一種相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
在多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，通訊網(wǎng)絡(luò)用于在多個(gè)單元上自動(dòng)執(zhí)行分散的流程。特別是在工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中，在此特別重要的是，將這些自動(dòng)的流程精準(zhǔn)地相互協(xié)調(diào)一致。為此，通訊網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)包括與參考節(jié)點(diǎn)中的參考時(shí)鐘同步的相應(yīng)時(shí)鐘。參考節(jié)點(diǎn)通常也稱為主節(jié)點(diǎn)，然而另外的具有內(nèi)部時(shí)鐘的節(jié)點(diǎn)通常稱為從節(jié)點(diǎn)。在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEEE1588、IEEE1588v2、IEC61158 和 IEEE802.1AS 中具體定義了現(xiàn)有技術(shù)中公知的、用于使通訊網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)鐘同步的協(xié)議。根據(jù)這些協(xié)議，以含有時(shí)間戳的包形式交換同步消息。在此，同步消息從主節(jié)點(diǎn)出發(fā)連續(xù)性地在從節(jié)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)。從主節(jié)點(diǎn)出發(fā)的同步消息包含在發(fā)送消息時(shí)根據(jù)參考時(shí)鐘的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)的時(shí)間戳。從節(jié)點(diǎn)處理這個(gè)信息，并且重新發(fā)送同步消息。在此，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)將在前一個(gè)節(jié)點(diǎn)中發(fā)送同步消息的發(fā)送時(shí)間點(diǎn)與該從節(jié)點(diǎn)自身的發(fā)送時(shí)間點(diǎn)之間的估算的延遲與接收到的同步消息中的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)相加。由此得出的時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)被添加到需要發(fā)送的同步消息中。同樣地，從節(jié)點(diǎn)也能夠?qū)?lái)自由主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的同步消息的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)存儲(chǔ)到第一區(qū)域中，并且在單獨(dú)的第二區(qū)域中加上估算的延遲?；诮邮盏降耐较⒅械男畔?，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)部能夠?qū)⒏鶕?jù)其內(nèi)部的時(shí)鐘的第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)與根據(jù)參考時(shí)鐘的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)同步。在這里并且在下面并且特別是也在本發(fā)明方面要進(jìn)一步地理解時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)的概念。例如，時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)也可以理解為時(shí)間數(shù)據(jù)(例如以納秒為單位)。在前述的時(shí)鐘同步中的一個(gè)問(wèn)題在于，由于確定時(shí)間時(shí)的測(cè)量誤差、單個(gè)時(shí)鐘的變化的頻率、隨機(jī)的環(huán)境影響和涉及在同步消息的接收和發(fā)送之間的時(shí)間延遲的未知的變化方式，不能充分準(zhǔn)確地將從節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘與主節(jié)點(diǎn)的參考時(shí)鐘相匹配。為了考慮到在時(shí)鐘同步時(shí)的以上不確定性，從文獻(xiàn)[2]以及以此為基礎(chǔ)的歐洲專利申請(qǐng)(參考[I])中已知的是，基于針對(duì)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)變量的概率模型估算每個(gè)從節(jié)點(diǎn)中的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，并且借助估算的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)使內(nèi)部時(shí)鐘與參考時(shí)鐘同步。在此，相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)的第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)取決于第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)的變化曲線不是連續(xù)的，并且在接收導(dǎo)致同步更新的新同步消息時(shí)可能出現(xiàn)跳躍。在文獻(xiàn)[3]以及一個(gè)基于該文獻(xiàn)的德國(guó)專利申請(qǐng)(參考文獻(xiàn)[4])中描述了一種同步方法，其中，借助卡爾曼濾波器估算節(jié)點(diǎn)中的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，并且在基于線性二次型調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的幫助下從這些估算的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)中得出一個(gè)調(diào)節(jié)后的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，該第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)表示同步后的時(shí)間。在這種方法中使用了補(bǔ)償因數(shù)，該補(bǔ)償因數(shù)代表主節(jié)點(diǎn)的參考時(shí)鐘的參考時(shí)鐘頻率與從節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘的時(shí)鐘頻率的當(dāng)前時(shí)鐘關(guān)系。該補(bǔ)償因數(shù)是基于已知的方法估算得到的，其中，這種估算存在誤差，因?yàn)檫@種估算沒有為時(shí)鐘關(guān)系的變化建立模型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，在通訊網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)一種在時(shí)間上均勻分布的、高度準(zhǔn)確的時(shí)間同步。該目的通過(guò)獨(dú)立的專利權(quán)利要求得以解決。本發(fā)明的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中定義。根據(jù)本發(fā)明的方法用于在具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的通訊網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步，其中，這些節(jié)點(diǎn)包括第一節(jié)點(diǎn)和一個(gè)或者多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)。在此，第一節(jié)點(diǎn)根據(jù)參考時(shí)鐘頻率生成第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，該參考時(shí)鐘頻率以該節(jié)點(diǎn)中的參考時(shí)鐘為基礎(chǔ)，或者由第一節(jié)點(diǎn)從絕對(duì)時(shí)間源、例如GPS或DCF77接收到。這個(gè)或者這些第二節(jié)點(diǎn)分別根據(jù)內(nèi)部的時(shí)鐘頻率生成第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，該內(nèi)部時(shí)鐘頻率是由相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)中的內(nèi)部時(shí)鐘得出的。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在連續(xù)性的同步周期中執(zhí)行時(shí)間同步，在這些同步周期中，同步消息從第一節(jié)點(diǎn)出發(fā)分別連續(xù)性地從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)，并且由節(jié)點(diǎn)發(fā)出的同步消息包含用于在接收同步消息的節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行時(shí)間同步的信息。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，基于以下闡述的步驟i)和ii)在至少一部分的第二節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，并且特別是在所有的第二節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。在步驟i)中，在接收到的同步消息中的信息的幫助下，基于估算方法為在相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)中測(cè)得的第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)估算第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)和補(bǔ)償因數(shù)，該補(bǔ)償因數(shù)提供參考時(shí)鐘頻率與相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘頻率的當(dāng)前的時(shí)鐘關(guān)系。緊接著借助線性二次型調(diào)節(jié)器由估算的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)和估算的補(bǔ)償因數(shù)得出基于控制回路的調(diào)節(jié)后的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)和調(diào)節(jié)后的補(bǔ)償因數(shù)，該控制回路包含用于調(diào)節(jié)后的補(bǔ)償因數(shù)的作為調(diào)節(jié)參量的糾正項(xiàng)。其中，調(diào)節(jié)后的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)表示同步后的時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的方法是基于以下認(rèn)識(shí)的，即，可以這樣轉(zhuǎn)變?cè)趨⒖嘉墨I(xiàn)[3]和[4]中描述了基于估算方法和利用線性二次型調(diào)節(jié)器(英語(yǔ):Linear Quadratic Regulator)的調(diào)節(jié)對(duì)調(diào)節(jié)后的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)的測(cè)定，即，可以使用二維的模型為第一和相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)情況建模。這種模型除了第一節(jié)點(diǎn)的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)以外還包括補(bǔ)償因數(shù)作為狀態(tài)，該補(bǔ)償因數(shù)代表參考時(shí)鐘頻率與相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘關(guān)系。以這種方式，該補(bǔ)償因數(shù)作為狀態(tài)參量進(jìn)入估算方法中，以及參與利用線性二次型調(diào)節(jié)器進(jìn)行的調(diào)節(jié)，從而不必再利用一個(gè)單獨(dú)的估算方法確定該補(bǔ)償因數(shù)。正如從詳盡的描述中得出的那樣，利用根據(jù)本發(fā)明的方法能夠在第二節(jié)點(diǎn)中生成調(diào)節(jié)后的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，該第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)相對(duì)于第一節(jié)點(diǎn)的實(shí)際的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)僅具有很小的誤差。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，在估算方法的步驟i)中這樣地為補(bǔ)償因數(shù)建模，即，基于隨機(jī)過(guò)程的補(bǔ)償因數(shù)的變化包含在這個(gè)因數(shù)中，其中，該隨機(jī)過(guò)程優(yōu)選地由高斯過(guò)程作為代表。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，每次在相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)中接收到同步消息后更新調(diào)節(jié)參量，并且輸送給控制回路。以這種方式確保能夠連續(xù)地同步更新。在此，優(yōu)選地通過(guò)所謂的ZOH鏈接(ZOH=Zero Order Hold零階保持)將調(diào)節(jié)參量輸送給控制回路，從而以這種方式將離散的更新情況反映到該控制回路的連續(xù)的動(dòng)態(tài)情況中。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種優(yōu)選的變化方案中，在第η個(gè)第二節(jié)點(diǎn)中在第k個(gè)同步周期中接收同步消息時(shí)并且更新調(diào)節(jié)參量之前，用于線性二次型調(diào)節(jié)器的控制回路如下所示:
權(quán)利要求
1.一種用于在具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SLl, SL2，SLn)的通訊網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步的方法，其中，所述節(jié)點(diǎn)(MA，SLl，SL2，SLn)包括第一節(jié)點(diǎn)(MA)和一個(gè)或多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)(SLl，SL2，SLn)，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)(MA)根據(jù)參考時(shí)鐘頻率生成第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，并且這個(gè)或者這些所述第二節(jié)點(diǎn)(SLl，SL2，SLn)分別根據(jù)內(nèi)部時(shí)鐘頻率生成第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，其中，在連續(xù)性的同步周期中執(zhí)行時(shí)間同步，在所述同步周期中，同步消息(SY(k))從所述第一節(jié)點(diǎn)(MA)出發(fā)分別連續(xù)性地從一個(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SLl, SL2，SLn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SLl,SL2，SLn)，并且由節(jié)點(diǎn)(MA，SLl, SL2，SLn)發(fā)出的同步消息(SY(k))包含用于在接收所述同步消息(SY(k))的所述節(jié)點(diǎn)(SLl，SL2，SLn)中的所述時(shí)間同步的信息(SI，SI’)，其中，在至少一部分所述第二節(jié)點(diǎn)(SL1，SL2，SLn)的相應(yīng)第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中這樣地執(zhí)行時(shí)間同步，即 i)在接收到的同步消息(SY(k))中的所述信息(SI，SI’)的幫助下，基于估算方法為在相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中測(cè)得的第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(SninGO)估算第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和補(bǔ)償因數(shù)(R)，所述補(bǔ)償因數(shù)給出所述參考時(shí)鐘頻率與相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)的所述內(nèi)部時(shí)鐘頻率的當(dāng)如的時(shí)鐘關(guān)系； )借助線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)由估算的所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和估算的所述補(bǔ)償因數(shù)(R)得出基于控制回路(PL)調(diào)節(jié)后的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(CT)和調(diào)節(jié)后的補(bǔ)償因數(shù)(CR)，所述控制回路包 含用于調(diào)節(jié)后的所述補(bǔ)償因數(shù)(CR)的作為調(diào)節(jié)參量(CV)的糾正項(xiàng)，其中，調(diào)節(jié)后的所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(CT)表示同步后的時(shí)間；其中，所述估算方法和所述線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)使用包括所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和所述補(bǔ)償因數(shù)(CR)作為狀態(tài)的二維模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟i)中對(duì)所述補(bǔ)償因數(shù)(R)基于隨機(jī)過(guò)程、特別是基于高斯噪聲過(guò)程的變化建模。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中每次接收到同步消息(SYGO)之后更新所述調(diào)節(jié)參量(CV)，并且將所述調(diào)節(jié)參量?jī)?yōu)選地通過(guò)ZOH鏈接(ZOH)輸入給所述控制回路(PL)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在第η個(gè)所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)的第k個(gè)所述同步周期中接收同步消息(SY(k))時(shí)并且更新所述調(diào)節(jié)參量(CV)之前，用于所述線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)的所述控制回路(PL)如下所示:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在第η個(gè)所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中在第k個(gè)所述同步周期中接收所述同步消息(SY(k))時(shí)更新所述調(diào)節(jié)參量(CV)之后直至下一次更新所述調(diào)節(jié)參量(CV)，用于所述線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)的所述控制回路(PL)如下所示:
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟i)中利用隨機(jī)狀態(tài)估算器(KF)形式的和特別是卡爾曼濾波器形式的估算方法估算所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和所述補(bǔ)償因數(shù)(R)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，利用以卡爾曼濾波器(KF)形式的估算方法估算所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和所述補(bǔ)償因數(shù)(R)，所述評(píng)價(jià)方法估算所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和在相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中接收同步消息(SY(k))時(shí)的所述補(bǔ)償因數(shù)(R)作為狀態(tài)，并估算附屬的隨機(jī)方差(qin)，并且將被接收的所述同步消息(SY(k))中的所述信息(SI，SI’ )用作可觀測(cè)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，同步消息(SY(k))中的所述信息(SI，SI’)包括在相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中發(fā)送所述同步消息(SY(k))時(shí)估算的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Com, Com’)和附屬的隨機(jī)方差(qout, qout’ )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述卡爾曼-濾波器(KF)的下列狀態(tài)空間模型在第η個(gè)所述第二節(jié)點(diǎn)中用于第k個(gè)所述同步周期:
10.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，利用節(jié)點(diǎn)處理時(shí)間的幫助，由通過(guò)所述卡爾曼濾波器估算的所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和在相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中接收同步消息(SY(k))時(shí)通過(guò)所述卡爾曼濾波器估算的所述補(bǔ)償因數(shù)(R)和附屬的所述隨機(jī)方差(qin),計(jì)算出在相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)中(SLn)的下一個(gè)所述同步消息(SY(k))的估算的所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cout’)和附屬的所述隨機(jī)方差(qom’)，并且將所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)和附屬的所述隨機(jī)方差添加到下一個(gè)所述同步消息(SY(k))中，其中，所述節(jié)點(diǎn)處理時(shí)間代表在相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中估算的、在相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)接收所述同步消息(SY(k))和發(fā)送下一個(gè)所述同步消息(SY(k))之間的延遲時(shí)間。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述時(shí)間同步是以標(biāo)準(zhǔn)IEEE1588或 IEEE 1588v2 或 IEC 61588 或 IEEE 802.1AS 為基礎(chǔ)的。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述節(jié)點(diǎn)(LI，SLl，SL2，SLn)基于PR0FINET標(biāo)準(zhǔn)相互通訊。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中。
14.一種在具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SLl, SL2, SLn)的通訊網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步的方法中用作第二節(jié)點(diǎn)(SLn)的節(jié)點(diǎn)，其中，所述節(jié)點(diǎn)(MA，SLl，SL2，SLn)包括第一節(jié)點(diǎn)(MA)和一個(gè)或者多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)(SL1，SL2，SLn)，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)(MA)根據(jù)參考時(shí)鐘頻率生成第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，并且這個(gè)或者這些所述第二節(jié)點(diǎn)(SL1，SL2)分別根據(jù)內(nèi)部的時(shí)鐘頻率生成第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，其中，在連續(xù)性的同步周期中執(zhí)行時(shí)間同步，在這些所述同步周期中，同步消息(SY(k))從所述第一節(jié)點(diǎn)(MA)出發(fā)分別連續(xù)性地從一個(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SLl, SL2，SLn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SL1，SL2)，并且由節(jié)點(diǎn)(MA，SLl，SL2，SLn)發(fā)出的同步消息(SY(k))包含信息(SI，SI’)，所述信息用于在接收所述同步消息(SY(k))的所述節(jié)點(diǎn)(SLl，SL2，SLn)中執(zhí)行時(shí)間同步，其中，這樣地設(shè)計(jì)所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)，即，所述第二節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行時(shí)這樣地執(zhí)行時(shí)間同步，即 i)在接收到的同步消息(SY(k))中的所述消息(SI，SI’ )的幫助下，基于估算方法為在所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中測(cè)得的第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(SninGO)估算第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和補(bǔ)償因數(shù)(R)，所述補(bǔ)償因數(shù)給出所述參考時(shí)鐘頻率與相應(yīng)的所述第二節(jié)點(diǎn)(SLn)的所述內(nèi)部時(shí)鐘頻率的當(dāng)如的時(shí)鐘關(guān)系； )借助線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)由估算的所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和估算的所述補(bǔ)償因數(shù)(R)得出基于控制回路(PL)調(diào)節(jié)后的第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(CT)和調(diào)節(jié)后的補(bǔ)償因數(shù)(CR)，所述控制回路包含用于調(diào)節(jié)后的所述補(bǔ)償因數(shù)(CR)作為調(diào)節(jié)參量(CV)的糾正項(xiàng)，其中，調(diào)節(jié)后的所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(CT)表示同步后的時(shí)間； 其中，所述估算方法和所述線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)使用包括所述第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和所述補(bǔ)償因數(shù)(CR)作為狀態(tài)的二維模型。
15.一種具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SL1，SL2)的通訊網(wǎng)絡(luò)，其中，所述節(jié)點(diǎn)(MA，SL1，SL2)包括第一節(jié)點(diǎn)(MA)和根據(jù)權(quán)利要求14所述的一個(gè)或多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)(SLl，SL2，SLn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通訊網(wǎng)絡(luò)，這樣地設(shè)計(jì)所述通訊網(wǎng)絡(luò)，S卩，在所述通訊網(wǎng)絡(luò)中能夠執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求2至13中的其中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SL1，SL2，SLn)的通訊網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間同步的方法，其中，這些節(jié)點(diǎn)(MA，SL1，SL2，SLn)包括第一節(jié)點(diǎn)(MA)和一個(gè)或者多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)(SL1，SL2，SLn)，其中，第一節(jié)點(diǎn)(MA)根據(jù)參考時(shí)鐘頻率生成第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，并且這個(gè)或者這些第二節(jié)點(diǎn)(SL1，SL2，SLn)分別根據(jù)內(nèi)部時(shí)鐘頻率生成第二時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)，其中，在連續(xù)性的同步周期中執(zhí)行時(shí)間同步，在這些同步周期中，同步消息(SY(k))從第一節(jié)點(diǎn)(MA)出發(fā)分別連續(xù)性地從一個(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SL1，SL2，SLn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)節(jié)點(diǎn)(MA，SL1，SL2，SLn)，并且由節(jié)點(diǎn)(MA，SL1，SL2，SLn)發(fā)出的同步消息(SY(k))包含信息(SI，SI’)，該信息用于在接收同步消息(SY(k))的節(jié)點(diǎn)(SL1，SL2，SLn)中進(jìn)行時(shí)間同步。在該方法中，在相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)(SLn)中基于對(duì)第一時(shí)鐘計(jì)數(shù)狀態(tài)(Cin)和補(bǔ)償因數(shù)(R)的估算與線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)組合在一起執(zhí)行時(shí)間同步。根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，在估算時(shí)作為狀態(tài)參量考慮補(bǔ)償因數(shù)(R)，該補(bǔ)償因數(shù)給出參考時(shí)鐘頻率與相應(yīng)的第二節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘頻率的當(dāng)前關(guān)系。該方法特別適合用于在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)中的同步時(shí)間，其中，在自動(dòng)化系統(tǒng)中執(zhí)行的過(guò)程必須精準(zhǔn)地協(xié)調(diào)一致。
文檔編號(hào)H04J3/06GK103141039SQ201180045888
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月24日
發(fā)明者德拉甘·奧布拉多維奇, 魯克桑德拉·沙伊特爾, 菲利普·沃爾夫魯姆, 京特·施泰因德爾 申請(qǐng)人:西門子公司