DE10133880A1

DE10133880A1 - Switching data arriving as data packets with individual time messages involves detecting, selecting packets with time messages, minimizing errors between transmission times, time message time contents

Info

Publication number: DE10133880A1
Application number: DE10133880A
Authority: DE
Inventors: Harald Karl; Bruno Kraus
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-01-30

Abstract

The method involves detecting and selecting data packets containing time messages in the data stream in a data switch (1) and minimizing the errors between the transmission time points and the time contents of the time messages. The errors in the time messages are minimized by preferential transmission of data packets with time messages. AN Independent claim is also included for the following: (a) an arrangement for switching data arriving in the form of data packets with individual time messages.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Einrichtung zur Vermittlung von Daten. The invention relates to a method and to a Data transmission facility.

Daten können über verbindungsvermittelnde Netze oder über paketvermittelnde Netze übertragen werden. Im ersten Fall erfolgt ein Verbindungsaufbau zwischen einem definierten Sender und einem definierten Empfänger. Die Daten erden als kontinuierlicher Datenstrom vom Sender zum Empfänger übertragen. Ein Beispiel hierfür ist die Telefonverbindung. Data can be sent via connection-switching networks or via packet-switching networks are transmitted. In the first case a connection is established between a defined transmitter and a defined recipient. The data is grounded as continuous data stream transmitted from the sender to the receiver. On An example of this is the telephone connection.

Im zweiten Fall werden die Daten in Datenpaketen zusammengefasst und z. B. über ein lokales Netz (LAN = Local Area Network mit Profibus oder Ethernet) übertragen. Die Datenpakete enthalten jeweils eine Quelladresse und eine Zieladresse und . werden völlig getrennt, also unabhängig voneinander, behandelt. Die Datenpakete werden in Datenvermittlungseinrichtungen so vermittelt, dass jedes Datenpaket sein Ziel erreicht. In den Datenvermittlungseinrichtungen werden die Datenpakete über einen Empfangsport empfangen und über einen von der Datenvermittlungseinrichtung bestimmten Sendeport an den Empfänger oder an eine weitere Datenvermittlungseinrichtung gesendet. In the second case, the data is stored in data packets summarized and z. B. over a local area network (LAN = Local Area Network with Profibus or Ethernet). The data packets each contain a source address and a destination address and. are completely separated, i.e. independently of each other, treated. The data packets are in Data switching devices mediated so that each data packet reaches its destination. The data packets are in the data switching devices received via a receiving port and via one of the Data switching device specific send port to the Receiver or to another data exchange device Posted.

Wollen mehrere Empfangsports auf einen Sendeport Datenpakete senden, dann werden die Datenpakete verzögert. Enthalten diese Datenpakete Zeittelegramme, so weicht der darin enthaltene Zeitinhalt vom Sendezeitpunkt ab, der Empfänger erhält damit eine falsche Zeitinformation. Derartige Zeitinformationen sind z. B. wichtig für Fehlermeldungen in industriellen Anlagen, um die Ursache (z. B. Kurzschluss) zeitlich und damit örtlich genau lokalisieren zu können. Auch bei Energieverteilungsanlagen ist es für die Abrechnung der verbrauchten Energie notwendig, eine unverfälschte Zeitinformation zu erhalten. Want multiple receive ports on one send port data packets send, then the data packets are delayed. Contain this Data packets time telegrams, so the contained therein gives way Time content from the time of transmission, the recipient receives wrong time information. Such time information are z. B. important for error messages in industrial Attachments to the cause (e.g. short circuit) in time and therefore to be able to localize precisely. Also at Power distribution equipment is used for billing the used Energy necessary to give an unadulterated time information receive.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Einrichtung anzugeben, mit der die vorgenannten Ungenauigkeiten in der Zeitinformation der Datenpakete beseitigt werden. The object of the invention is therefore a method and Specify facility with which the aforementioned Inaccuracies in the time information of the data packets are eliminated.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der weiteren Patentansprüche. The task is in a method of the aforementioned Art solved by the features of claim 1. at The task is a device of the type mentioned according to the invention by the features of claim 4 solved. Advantageous embodiments of the invention are in each case Subject of the further claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Vermittlung von Daten, die als Datenpakete mit einzelnen Zeittelegrammen in einer Datenvermittlungseinrichtung anfallen, werden im Datenstrom zunächst die Datenpakete mit Zeittelegrammen erkannt und selektiert. Anschließend werden die Fehler zwischen den Sendezeitpunkten und den Zeitinhalten der Zeittelegramme minimiert. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Vermittlung von Daten, die als Datenpakete mit einzelnen Zeittelegrammen in einer Datenvermittlungseinrichtung anfallen, umfasst Mittel zur Erkennung und Selektion der Datenpakete mit Zeittelegrammen im Datenstrom sowie Mittel zur Minimierung der Fehler zwischen den Sendezeitpunkten und den Zeitinhalten der Zeittelegramme. In the inventive method for mediating Data that are stored as data packets with individual time frames in a data exchange are incurred in Data stream first recognized the data packets with time frames and selected. Then the errors between the Sending times and the time content of the time telegrams minimized. The inventive device for arranging Data that are stored as data packets with individual time frames in a data exchange device includes means to recognize and select the data packets with Time telegrams in the data stream and means for minimizing errors between the transmission times and the time content of the Time messages.

Durch die Erfindung wird die Richtigkeit der in den Zeittelegrammen enthaltenen Zeitinformationen sichergestellt. Damit können insbesondere Verbesserungen bei der Steuerung bzw. Regelung von Anlagen erreicht werden, da eine Störung innerhalb der industriellen Anlage zeitlich und damit örtlich genau lokalisierbar ist. The accuracy of the in the Time information contained time information ensured. In order to improvements in control or Regulation of plants can be achieved because of a malfunction within of the industrial plant precisely in terms of time and location is localizable.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen. Es zeigen: Further details and advantages of the invention emerge from the following description of the figures of Exemplary embodiments with reference to the drawing in conjunction with the Claims. Show it:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Einrichtung zur Vermittlung von Daten und Fig. 1 shows a first embodiment of a device for the transmission of data and

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Einrichtung zur Vermittlung von Daten. Fig. 2 shows a second embodiment of a device for the transmission of data.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Datenvermittlungseinrichtung bezeichnet, die über einen Empfangsport 11 Datenpakete DPi (i = 1, 2, 3, . . ., n) erhält und über einen Sendeport 12 die Datenpakete DPi, entsprechend ihrer Zieladresse, an einen Empfänger oder an eine weitere, in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Datenvermittlungseinrichtung sendet. In Figs. 1 and 2 with 1 is a data switching means referred to, the (n i.. = 1, 2, 3,.) Receives via a receive port 11 data packets DP i and with a send port 12, the data packets DP i, according to their destination address, sends to a receiver or to another data switching device, not shown in FIGS. 1 and 2.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 werden die über den Empfangsport 11 ankommenden Datenpakete DPi einer Identifikationseinrichtung 2 zugeführt. Die Identifikationseinrichtung 2 identifiziert im ankommenden Datenstrom die Datenpakete DPi und selektiert diese Datenpakete. Die Datenpakete DPi(m) mit Zeittelegramm werden in einem FIFO-Speicher 3 mit hoher Priorität zugeführt, wohingegen die Datenpakete DPi(o) ohne Zeittelegramm einem FIFO-Speicher 4 mit niedriger Priorität zugeführt werden. Bei den FIFO-Speichern 3 und 4 werden die zuerst eingelesenen Datenpakete DPi auch zuerst ausgelesen (first in-first out). Beide FIFO-Speicher 3 und 4 sind datentechnisch parallel zueinander angeordnet und führen ihre Datenpakete DPi einem nachgeordneten Multiplexer 5 zu. Der Multiplexer 5 sendet die DPi(m), also die Datenpakete, die ein Zeittelegramm aufweisen und im FIFO-Speicher 3 temporär gespeichert sind, bevorzugt über den Sendeport 12 an den Empfänger oder an eine weitere Datenvermittlungseinrichtung. Erst wenn der FIFO-Speicher 3 keine Datenpakete DPi(m) mit Zeittelegrammen mehr enthält, werden die Datenpakete DPi(o) ohne Zeittelegramm aus dem FIFO-Speicher 4 über den Multiplexer 5 und den Sendeport 12 an den Empfänger oder an eine weitere Datenvermittlungseinrichtung gesendet. In the embodiment according to FIG. 1, the data packets DPi arriving via the receiving port 11 are fed to an identification device 2 . The identification device 2 identifies the data packets DPi in the incoming data stream and selects these data packets. The data packets DPi (m) with a time telegram are fed into a FIFO memory 3 with high priority, whereas the data packets DPi (o) without a time telegram are fed into a FIFO memory 4 with low priority. In the case of the FIFO memories 3 and 4 , the data packets DPi which are read in first are also read out first (first in-first out). In terms of data technology, both FIFO memories 3 and 4 are arranged parallel to one another and feed their data packets DPi to a downstream multiplexer 5 . The multiplexer 5 sends the DPi (m), that is to say the data packets which have a time telegram and are temporarily stored in the FIFO memory 3 , preferably via the send port 12 to the receiver or to a further data switching device. Only when the FIFO memory 3 no longer contains any data packets DPi (m) with time telegrams are the data packets DPi (o) sent from the FIFO memory 4 via the multiplexer 5 and the send port 12 to the receiver or to another data switching device without a time telegram ,

Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 weist die Datenvermittlungseinrichtung 1 wiederum einen Empfangsport 11 und einen Sendeport 12 auf. In the embodiment according to FIG. 2, the data switching device 1 in turn has a receive port 11 and a send port 12 .

Die über die Empfangsport 11 ankommenden Datenpakete DPi werden - unabhängig davon, ob sie ein Zeittelegramm enthalten oder nicht - einem FIFO-Speicher 6 zugeführt. Bei den Datenpaketen DPi(m) mit Zeittelegramm werden zunächst die Zeitinhalte ermittelt. Weiterhin wird für jedes Datenpaket DPi(m) mit Zeittelegramm die jeweilige Verweildauer ti (i = 1, 2, 3, . . ., n) im FIFO-Speicher 6 der Datenvermittlungseinrichtung 1 erfasst. The incoming via the receiving port 11 data packets DPi be - regardless of whether they contain a time message or not - a FIFO memory 6 is supplied. For the DPi (m) data packets with time telegram, the time contents are first determined. Furthermore, for each data packet DP i (m) with time telegram the respective residence time ti (. I = 1, 2, 3,.., N) in the FIFO memory 6, the data relay device 1 detected.

Nach dem Verlassen des FIFO-Speichers 6 wird jedes Datenpaket DPi einer Korrektureinrichtung 7 zugeführt. Bei Datenpaketen DPi(o) ohne Zeittelegramm kann in der Korrektureinrichtung 7 keine Korrektur vorgenommen werden, diese Datenpakete werden deshalb unverändert auf den Sendeport 12 gegeben. Bei Datenpaketen DPi(m) mit Zeittelegramm werden die Zeitinhalte in den Zeittelegrammen um die jeweilige Verweildauer ti der Datenpakete DPi(m) im FIFO-Speicher 6 erhöht. After leaving the FIFO memory 6 , each data packet DPi is fed to a correction device 7 . In the case of data packets DPi (o) without a time telegram, no correction can be carried out in the correction device 7 , these data packets are therefore sent unchanged to the send port 12 . In the case of data packets DPi (m) with a time telegram, the time contents in the time telegrams are increased by the respective residence time ti of the data packets DPi (m) in the FIFO memory 6 .

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird also die Erkennung und Selektion der Datenpakete DPi(m) mit Zeittelegrammen vor der Zuführung zum Sendeport 12 vorgenommen, wohingegen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Selektion nach dem Durchgang durch den Empfangsport 11 durchgeführt. In the embodiment according to FIG. 2, the detection and selection of the data packets DPi (m) is carried out with time telegrams before being sent to the send port 12 , whereas in the embodiment according to FIG. 1 the selection is carried out after passing through the receive port 11 .

Bei beiden Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die Richtigkeit der in den Zeittelegrammen enthaltenen Zeitinformationen sichergestellt. Damit können insbesondere Verbesserungen bei der Steuerung bzw. Regelung von industriellen Anlagen erreicht werden, da eine auftretende Störung innerhalb einer derartigen Anlage zeitlich und damit örtlich genau lokalisierbar ist. In both embodiments of the invention, the Accuracy of those contained in the time telegrams Time information ensured. In particular, improvements can be made in the control or regulation of industrial plants can be achieved because an occurring fault within a such system in terms of time and therefore locally is localizable.

Claims

1. A method for the transmission of data which are obtained as data packets with individual time telegrams in a data switching device, with the following features:
Detection and selection of data packets with time frames in the data stream,
Minimization of errors between the transmission times and the time content of the time telegrams.

2. The method according to claim 1, characterized characterized that minimizing errors in the Time telegrams by preferential sending of the data packets done with time telegrams.

3. The method according to claim 1, characterized characterized that minimizing errors in the Time telegrams by increasing the time content in the Time telegrams about the respective retention time of the data packets takes place in the data exchange.

4. Device for the transmission of data, which are obtained as data packets with individual time telegrams in a data switching device, with the following features:
Means for recognizing and selecting the data packets with time telegrams in the data stream,
Means for minimizing the errors between the transmission times and the time contents of the time telegrams.

5. Device according to claim 4, characterized characterized that the means to minimize the errors between the transmission times and the time content of the Time telegrams are software controlled.