DE69736056T2 - Sender, Empfänger, Kommunikationsgerät, Kommunikations-Verfahren und -System - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsgerät und ein Kommunikationsverfahren, die imstande sind, einen Zentralisierungsprozess von Digitaldaten durch Konzentrieren der Digitaldaten auszuführen, die von einer Vielzahl von externen Einrichtungen, welche jeweils ein Ausführen eines Datenaustausches bei ihrer natürlichen Übertragungsgeschwindigkeit ermöglichen oder von einem externen Netz zu einer gemeinsamen Datenübertragungsleitung, einem gemeinsamen Multiplexer oder einem gemeinsamen Verteiler übertragen werden, und auch imstande sind, problemlos Zweiwegekommunikationen zwischen dem externen Netz und der Vielzahl externer Einrichtungen oder zwischen der Vielzahl externer Einrichtungen zu implementieren.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Kommunikationssystem, das aufgebaut ist durch Verbinden einer Vielzahl von Kommunikationsgeräten über eine Datenübertragungsleitung zum Ausführen von Datenaustausch zwischen der Vielzahl von Kommunikationsgeräten und insbesondere ein Kommunikationssystem, das imstande ist, problemlos Zweiwegekommunikationen zwischen der Vielzahl von Kommunikationsgeräten zu implementieren.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Als Protokolle für Kommunikationseinrichtungen oder Geräte sind im Stand der Technik als gewöhnlich verwendet D2B (Heimdigitialbus für Audio-, Video- und audiovisuelle Systeme: CIE/IEC 1030) zum Übertragen von Digital-Audiodaten etc.; ein Standard, der konform ist mit einer Empfehlung, die von CCITT (International Telegraph and Telephone Consulting Committee) ausgegeben worden ist, und verwendet wird zum Ausführen von Personalcomputer-Kommunikation etc.; USB (Universal Serial Bus) und IEEE1394, die verwendet werden zum Verbinden von Personalcomputer-Peripherieeinrichtungen wie einer Tastatur, einem Bildschirm, einer Maus, einem Modem und einem Drucker für eine Personalcomputer-Haupteinheit; ATAPI (AT Attachment Packet Interface), das verwendet wird als eine Schnittstelle zum Verbinden von Einrichtungen wie einem DVD-ROM-Laufwerk (Digital Video Disc or Digital Versatile Disc Laufwerk) oder einem Musik-CD-Spieler (Compact Disc Spieler); MPEG2 (Moving Picture Image Coding Experts Group Phase 2: ISO/IEC13818), welches ein vollständiges Farbbewegtbild-Kompressionsschema ist für ein digitales TV-Gerät etc.; ATM (Asynchronous Transfer Mode) für einen Computer und ein digitales Fernsehgerät; und Ähnliches, beispielsweise bekannt gewesen.
  • In jüngster Zeit hat sich die Anforderung ergeben, einen Zentralisierungsprozess zu implementieren durch Konzentrieren von Tondaten oder Videodaten, die von verschiedenen Fahrzeugausrüstungseinrichtungen wie einem Radiogerät, einem Mobiltelefon, einem Fernsehgerät, einem CD-Spieler, einem Navigationssystem zugeführt werden; Geschwindigkeitsdaten, die von einem Geschwindigkeitssensor zugeführt werden; Bewegungsorientierungsdaten, die von einem Geomagnetismussensor zugeführt werden; Daten von Fahrbedingungen des Fahrzeugs wie die Abstandsdaten zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem nächsten in derselben Richtung vorausfahrenden Fahrzeug und Ähnliches. Der Grund für einen solchen Zentralisierungsprozess ist, dass wenn ein solcher Zentralisierungsprozess ausgeführt werden kann durch Konzentrieren von Ausgangsdaten, die von verschieden Fahrzeugausrüstungseinrichtungen, verschiedenen Sensoren und so weiter, die an verschiedenen Orten des Fahrzeugs angeordnet sind, zugeführt werden, gemeinsame Ausgabedaten durch jeweilige Fahrzeugausrüstungseinrichtungen gemeinsam verwendet werden können und gleichzeitig erforderliche Daten auf einmal kommuniziert werden, wenn eine Fahrzeug-Fahrzeug- Kommunikation zum Ausführen von Datenkommunikation zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug vorgenommen werden sollte und wenn eine Straße-Fahrzeug-Kommunikation zum Ausführen von Datenkommunikation zwischen dem eigenen Fahrzeug und entlang der Fahrstrecke angeordneten Stationen ausgeführt werden sollte, so dass der Komfort des Fahrzeugs verbessert werden kann.
  • Mit den oben erwähnten Protokollen sind Kommunikationsgeschwindigkeiten, Datenformate etc. individuell spezifiziert worden in Übereinstimmung mit jeweiligen Protokollen ohne auf Kompatibilität oder Austauschbarkeit von Kommunikationen bei den vorliegenden Bedingungen zu achten. Demgemäss sind in dem Fall, dass eine Datenkommunikation zwischen den Fahrzeugausrüstungseinrichtungsgegenständen, die jeweils zueinander unterschiedliche Protokolle haben, beispielsweise in einem allgemeinen Personalcomputer, in dem sowohl eine Schnittstelle als auch eine Kommunikationssteuereinheit eingebaut sind, die jeweils aufgebaut sind zum Ermöglichen von Kommunikationen zwischen Objektprotokollen, zuvor mit den jeweiligen Fahrzeugausrüstungseinrichtungen verbunden worden und dann sind Personalcomputer-Kommunikationen durch solche Personalcomputer ausgeführt worden.
  • Jedoch hat es in solchen Datenkommunikationen zwischen den Fahrzeugausrüstungseinrichtungen viele Einschränkungen beim Aufbauen eines Systems gegeben, z.B., mussten die Personalcomputer mit jeweiligen Fahrzeugeinrichtungsgegenständen verbunden werden. Derart viele Einschränkungen haben es erschwert, die Flexibilität des Systems zu verbessern und sind zu Hindernissen beim Aufbau des Kommunikationssystems geworden wie bei der Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation oder der Straße-Fahrzeug-Kommunikation, für die der Zentralisierungsprozess von Daten gefordert wird.
  • US 5 487 066 offenbart ein verteiltes intelligentes Netz unter Verwendung von Zeit- und Frequenzdomänenmultiplex. Das Netz umfasst ein Bus-Medium, vorzugsweise ein Koaxialkabel, welches Bus-Medium über eine Vielzahl von Sprachschnittstelleneinheiten mit einer Vielzahl von externen Einrichtungen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden ist. Eine Vielzahl von Modulatoren/Demodulatoren sind mit der Vielzahl von Schnittstellen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden zum Ausführen von Modulation, um Digitaldaten, die eine natürliche Übertragungsgeschwindigkeit auf jeweiligen Schnittstellen haben, synchron mit einem vordefinierten Systemtakt zu übertragen. Ein Multiplexer für Frequenzaufteilungsmultiplex des Hochfrequenzspektrums auf der Übertragungsleitung ist mit der Übertragungsleitung verbunden zum Senden und Empfangen von multiplexierten Digitaldaten zu einem externen Netz. Wie zuvor erwähnt, wird ein Taktgenerator bereitgestellt zum Erzeugen einer Reihe von Timing-Markierungspaketen, die gleichzeitig auf allen Kanälen bei vorbestimmten Intervallen übertragen werden, hierdurch eine Reihe von Rahmen definierend, und diese Referenztaktpakete werden der Vielzahl von Modulatoren und Multiplexern zugeführt.
  • US 5 487 067 offenbart ein Kommunikationssystem, das aufgebaut ist durch Verbinden einer Vielzahl von Kommunikationsgeräten über eine Datenübertragungsleitung zum Ausführen von Datenaustausch zwischen einigen dieser Kommunikationsgeräte. Zu diesem Zweck sind einige Geräte über eine spezielle Schnittstelleneinheit mit der Übertragungsleitung verbunden. Die Schnittstelle sind aufgebaut zum Zugreifen auf die Datenübertragungsleitung bei Timing-Perioden, die jeweiligen Kommunikationsgeräten eigen sind, synchron mit einem gemeinsamen Systemtakt durch Verwenden von Datenübertragung in Übereinstimmung mit mit dem Mehrkanal-Audio-Digital-Schnittstellenstandard (MADI), der eine Seriell-Digitalübertragung von 56 Kanälen (Datenblöcken in einem Digital-Audio-Datenrahmen) von periodisch abgetasteten Audiosignalen vorsieht. Ein vollständiger Rahmen wird in einer Periode einer Quellenabtastfrequenz übertragen. Die mehreren Schnittstellen sind aufgebaut, um auf die Datenübertragungsleitung zu Timing-Perioden zuzugreifen, die den jeweiligen Kommunikationsschnittstellen eigen sind, synchron mit einem gemeinsamen Systemtakt unter jeweiligen Kommunikationsschnittstellen.
  • RESÜMME DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht im Hinblick auf die obigen Umstände und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationsgerät und ein Kommunikationsverfahren bereitzustellen, die imstande sind, einen Zentralisierungsprozess von Digitaldaten auszuführen durch Konzentrieren der Digitaldaten, die von einer Vielzahl von externen Einrichtungen übermittelt werden, welche jeweils einen Datenaustausch bei ihren natürlichen Übertragungsgeschwindigkeiten ausführen können, oder von einem externen Netz gesendet werden zu einer gemeinsamen Datenübertragungsleitung, einem gemeinsamen Multiplexer oder einem gemeinsamen Verteiler, und auch imstande sind, problemlos Zweiwegekommunikationen zwischen dem externen Netz und der Vielzahl von externen Einrichtungen zu implementieren.
  • Ferner ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationssystem bereitzustellen, das imstande ist, problemlos Zweiwegekommunikationen zwischen irgendwelchen Kommunikationsgeräten in dem Kommunikationssystem zu implementieren, das durch Verbinden einer Vielzahl von Kommunikationsgeräten über eine Datenübertragungsleitung aufgebaut ist.
  • Auch ist es noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationsverfahren und ein Kommunikationssystem bereitzustellen, die imstande sind, eine Kommunikationseffizienz spürbar zu verbessern durch sicheres Vermeiden von Kollision zwischen Kommunikationsdaten, wenn ein Datenaustausch ausgeführt wird zwischen irgendwelchen externen Einrichtungen, zwischen irgendwelchen Kommunikationsgeräten oder zwischen irgendwelchen externen Einrichtungen und irgendwelchen Kommunikationsgeräten in dem Kommunikationssystem, das aufgebaut ist durch Verbinden einer Vielzahl von Kommunikationsgeräten, an die eine externe Einrichtung oder mehr als zwei externe Einrichtungen extern verbunden werden können, über eine Datenübertragungsleitung.
  • Um die obigen Ziele zu erreichen, wird ein Kommunikationsgerät bereitgestellt, das umfasst: eine Vielzahl von mit einer Vielzahl von jeweiligen externen Einrichtungen mit unterschiedlichen Übertragungsgeschwindigkeiten verbundenen Schnittstellen zum Empfangen von Digitaldaten von den jeweiligen externen Einrichtungen; eine Vielzahl von jeweils mit der Vielzahl von Schnittstellen verbundenen Frequenzmodulatoren zum Ausführen einer Frequenzmodulation und dann zum Aussenden der Digitaldaten, die jeweils einer Modulation unterzogen worden sind, zu einer Datenübertragungsleitung; und einen Multiplexer zum Multiplexieren der Digitaldaten, die von der Vielzahl von Frequenzmodulatoren gesendet worden sind, um die multiplexierten Digitaldaten zu einem externen Netz zu senden; wobei die Frequenzmodulatoren die Digitaldaten auf der Zeitbasis komprimieren zum Abstimmen der Signalzyklen der Digitaldaten für die Synchronisation der Signale mit einem vorbestimmten ersten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung, und wobei der Multiplexer Impulsanstiegszeiten der jeweils abgestimmten Signale festlegt und die abgestimmten Signale mit dem ersten Systemtakt synchronisiert.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kommunikationsgerät ferner einen Verteiler zum Empfangen von multiplexierten Digitaldaten von dem externen Netz und dann zum Verteilen der multiplexierten Digitaldaten durch inverse Multiplexierung mit Hilfe des Synchronisation mit einem vorbestimmten zweiten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung; einer Vielzahl von Frequenz-Demodulatoren zum Empfangen der verteilten Digitaldaten von dem Verteiler und dann zum Ausführen einer Frequenzdemodulation, um die Digitaldaten auszusenden, die der Demodulation unterzogen worden sind; eine Vielzahl von mit den jeweiligen externen Einrichtungen verbundenen Schnittstellen zum Übertragen der demodulierten Digitaldaten von dem Demodulator zu den jeweiligen externen Einrichtungen, wobei der Verteiler die multiplexierten Digitaldaten einschließlich einer Vielzahl von Digitaldaten einschließt, deren Signalzyklen angepasst sind, um synchron zu sein mit dem zweiten Systemtakt, und wobei die Demodulatoren die komprimierten Digitaldaten auf der Zeitbasis ausdehnen, damit sie mit Übertragungsgeschwindigkeiten der jeweiligen externen Einrichtungen übereinstimmen.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Sender eine Vielzahl von Informations-Hinzufügevorrichtungen zum Hinzufügen von Header-Information, die mindestens ein Ziel der Digitaldaten einschließt, die in eine vorbestimmte geeignete Einheit aufgeteilt worden sind in Bezug auf die Vielzahl von Schnittstellen, und diese dann ausgibt.
  • Gemäß dieser Ausführungsform können Digitaldaten sicher zu dem vorbestimmten Sender übertragen werden durch Bezugnahme auf Header-Information, die durch die Informations-Hinzufügevorrichtung hinzugefügt worden ist.
  • In der bevorzugten Ausführungsform umfasst der Empfänger zudem eine Vielzahl von Header-Informations-Löschvorrichtungen zum Löschen von Header-Information aus den Digitaldaten, zu denen die Header-Information einschließlich mindestens des Ziels hinzugefügt worden ist, und die von dem Verteiler über die Datenübertragungsleitung ausgesendet worden sind.
  • Gemäß dieser Ausführungsform können Digitaldaten zu dem vorbestimmten Sender sicher unter Bezugnahme auf Header-Information übertragen werden, die durch die Informations-Hinzufügevorrichtung hinzugefügt worden ist und die Vielzahl externer Einrichtungen kann Original- bzw. Rohdaten empfangen, die die Zusatzinformationen jeweils nicht einschließen durch Löschen von Header-Information durch die Header-Information-Löschvorrichtung.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Datenaustausche zwischen Sendern und Zielen basierend auf der Vielzahl externer Einrichtungen eigener Einrichtungsreferenztakte ausgeführt, die zu vorbestimmten Verteilungsverhältnissen von dem vorbestimmten zweiten Systemtakt verteilt werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform können, da Datenaustausch zwischen den Sendern und den Zielen basierend auf den der Vielzahl von externen Einrichtungen eigenen Einrichtungsreferenztakten ausgeführt werden, die zu den vorbestimmten Verteilungsverhältnissen des vorbestimmten zweiten Systemtakts verteilt werden, problemlos Zweiwegekommunikationen zwischen dem externen Netz und der Vielzahl externer Einrichtungen implementiert werden.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der erste Systemtakt und der zweite Systemtakt beiderseits bei einer gemeinsamen Frequenz festgelegt.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, wird ein Kommunikationsverfahren zur Verwendung in einem Kommunikationssystem bereitgestellt, das eine Vielzahl von Schnittstellen mit einer Vielzahl von jeweiligen externen Einrichtungen mit unterschiedlichen Übertragungsgeschwindigkeiten einschließt zum Empfangen von Digitaldaten von den jeweiligen externen Einrichtungen, wobei das Kommunikationsverfahren umfasst: das Ausführen einer Frequenzmodulation und dann das Aussenden der Digitaldaten, die jeweils der Modulation unterzogen worden sind, zu einer Datenübertragungsleitung; und das Multiplexieren der modulierten Digitaldaten, die zu einem externen Netz zu übertragen sind; das Ausführen einer Frequenzmodulation durch Komprimieren der Digitaldaten auf der Zeitbasis zum Anpassen der Signalzyklen der Digitaldaten für die Synchronisation der Signale mit einem vorbestimmten ersten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung, das Festlegen jeweiliger Impulsanstiegszeiten der angepassten Signale und das Synchronisieren der angepassten Signale mit dem ersten Systemtakt, um zu dem externen Netz gesendet zu werden.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kommunikationsverfahren ferner: das Empfangen multiplexierter Digitaldaten von dem externen Netz; das Verteilen der multiplexierten Digitaldaten durch inverses Multiplexieren mit Hilfe der Synchronisation mit einem vorbestimmten zweiten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung; das Ausführen einer Frequenzdemodulation, um die Digitaldaten auszusenden, die der Demodulation unterzogen worden sind; das Senden der demodulierten Digitaldaten von dem Demodulator zu den jeweiligen externen Einrichtungen, wobei die multiplexierten Digitaldaten eine Vielzahl von Digitaldaten einschließen, deren Signalzyklen abgestimmt sind, um synchronisiert zu sein mit dem zweiten Systemtakt, und wobei die Demodulation durch Ausdehnen der komprimierten Digitaldaten auf der Zeitbasis durchgeführt wird, damit sie den Übertragungsgeschwindigkeiten der jeweiligen externen Einrichtungen entsprechen.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Digitaldaten, die über die Datenübertragungsleitung eingegeben worden sind, jeweils in mehrere Pakete transformiert und dann zu dem externen Netz auf einer Zeit-Multiplex-Basis gesendet.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der multiplexerseitige Systemtakt (der erste Systemtakt) und der verteilerseitige Systemtakt (der zweite Systemtakt) beiderseits bei einer gemeinsamen Frequenz festgelegt.
  • In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Kommunikationsverfahren ferner: Hinzufügen von Header-Information zu den Digitaldaten in einen Datenraumbereich, der durch die zeitbasierte Kompression der Digitaldaten gebildet wird, wobei die Header-Information mindestens ein Ziel der Digitaldaten einschließt, welche natürliche Kommunikationsgeschwindigkeiten auf der Vielzahl von Schnittstellen haben und aufgeteilt werden in eine vorbestimmte geeignete Einheit der Vielzahl von Schnittstellen und dann ausgegeben werden; und Ausführen der Frequenzmodulation zum Synchronisieren der Digitaldaten, zu denen die Header-Information hinzugefügt worden ist, mit dem ersten Systemtakt.
  • In der bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ferner: das Hinzufügen von Header-Information einschließlich mindestens eines Ziels der Digitaldaten, die der Frequenzmodulation unterzogen worden sind und in eine vorbestimmte geeignete Einheit der Vielzahl von Schnittstellen aufgeteilt worden sind und dann jeweils ausgegeben worden sind; und jeweiliges Aussenden der Digitaldaten, zu denen die Header-Information hinzugefügt worden ist, zu der Datenübertragungsleitung.
  • Die Besonderheit, das Prinzip und die Nützlichkeit der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung erkennbar, wenn im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:
  • 1 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines ersten Kommunikationsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines ersten Senders gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines ersten Empfängers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ein Zeitdiagramm eines Betriebs des ersten Kommunikationsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5A und 5B Ansichten von Datenformaten, die in dem ersten Kommunikationsgerät gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
  • 6 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines zweiten Kommunikationsgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines zweiten Senders gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 8 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines zweiten Empfängers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 9A und 9B Ansichten von Datenformaten, die in dem zweiten Kommunikationsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jeweils verwendet werden;
  • 10A und 10B Ansichten anderer Datenformate, die jeweils in dem zweiten Kommunikationsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
  • 11A und 11B Ansichten zum Zeigen noch anderer Datenformate, die jeweils in dem zweiten Kommunikationsgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
  • 12 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines dritten Kommunikationsgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das eine Modifikation des Kommunikationsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 13 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines vierten Kommunikationsgeräts gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches eine Modifikation des Kommunikationsgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 14 ein schematisches Blockdiagramm eines ersten Kommunikationssystems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 15 ein schematisches Blockdiagramm eines zweiten Kommunikationssystems gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 16 ein schematisches Blockdiagramm eines dritten Kommunikationssystems gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 17 ein schematisches Blockdiagramm eines vierten Kommunikationssystems gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 18 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines fünften Kommunikationsgeräts gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das eine andere Modifikation des ersten Kommunikationsgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 19 ein Blockschaltungsdiagramm einer Konfiguration eines sechsten Kommunikationsgeräts gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das eine andere Modifikation des zweiten Kommunikationsgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 20 eine Tabelle eines Beispiels einer Einrichtungsverbindungsinformation, auf die in dem vierten Kommunikationssystem gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und den fünften und sechsten Kommunikationsgeräten gemäß der neunten und zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird;
  • 21A bis 21K Zeitdiagramme von Beispielen von Einrichtungsreferenztakten, die jeweils verschiedenen externen Einrichtungen in den fünften und sechsten Kommunikationsgeräten gemäß der neunten und zehnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind; und
  • 22 eine Taktzuordnungstabelle, die Taktzuordnungszustände einer Vielzahl externer Einrichtungen in den fünften und sechsten Kommunikationsgeräten gemäß den neunten und zehnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Sender, Empfänger, Kommunikationsgeräte, Kommunikationsverfahren und Kommunikationssysteme gemäß mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen nachstehend erläutert.
  • Verschiedene externe Fahrzeugausrüstungseinrichtungen werden als eine oder mehr als zwei externe Einrichtungen erläutert, die mit einem Kommunikationsgerät der vorliegenden Erfindung jeweils verbunden sind, und ein Fahrzeugnetz, das durch Verbinden verschiedener Fahrzeugausrüstungseinrichtungen aufgebaut ist, um Datenaustausch dazwischen zu ermöglichen, wird als ein mit dem Kommunikationsgerät verbundenes externes Netz erläutert. Wo das externe Netz ein Netz bezeichnet, das durch Verbinden der Kommunikationsgeräte aufgebaut ist, an die eine oder mehr als zwei externe Einrichtungen jeweils über eine Datenübertragungsleitung verbunden sind wie im Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Als Erstes, wie in 1 bis 3 gezeigt, ist ein erstes Kommunikationsgerät 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut, um einen ersten Sender 2 und einen ersten Empfänger 4 einzuschließen. Das Kommunikationsgerät 1 hat eine Funktion des Implementierens eines Zentralisierungsprozesses, durch den verschiedene Daten etc. auf einer gemeinsamen Datenübertragungsleitung zusammengefasst werden. Spezieller, kann der Zentralisierungsprozess erreicht werden durch Multiplexieren von Digitaldaten, die von einer Vielzahl externer Einrichtungen jeweils über die gemeinsame Datenübertragungsleitung übertragen werden, dann das Übertragen multiplexierter Digitaldaten zu einem in dem Fahrzeug installierten externen Netz und dann beispielsweise durch Verteilen der multiplexierten Digitaldaten, die von dem externen Netz empfangen worden sind, durch inverses Multiplexieren und dann durch Empfangen verteilter Digitaldaten durch eine jeweilige externe Einrichtung über die gemeinsame Datenübertragungsleitung, wodurch die Digitaldaten mit ihren jeweiligen natürlichen bzw. eigenen Kommunikationsgeschwindigkeiten, die basierend auf einer Vielzahl von Protokollen spezifiziert sind, über die gemeinsame Datenübertragungsleitung kommuniziert werden können. Die Vielzahl externer Einrichtungen bestehen beispielsweise aus einem Personalcomputer (PC), einem Telefon (TEL), etc., und führen Datenaustausch bei ihren jeweiligen natürlichen bzw. eigenen Kommunikationsgeschwindigkeiten aus, die basierend auf jeweils zueinander unterschiedlichen Protokollen spezifiziert sind. Als ein Datenübertragungssystem können auf das Verbinden mit dem Kommunikationsgerät der vorliegenden Erfindung mit einem externen Netz hin beispielsweise alle Arten von Datenübertragungssysteme, z.B. ein Funkkommunikationssystem, als eine optische Kommunikation unter Verwendung eines Laserstrahls, eine drahtgebundene Kommunikation unter Verwendung eines Lichtwellenleiterkabels oder eines Leiter-Kabels etc. verwendet werden.
  • Detaillierter umfasst das erste Kommunikationsgerät 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Datenübertragungsleitung (BUS) 3, einen Verteiler oder Demultiplexer (DMUX) 7, einen Multiplexer (MUX) 11, verschiedene Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59, Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55, Frequenzdemodulatoren (FDM) 17, 25, 33, 41, 49, 57, und einen Taktgenerator (PLL/CG; Phasenregelschleife bzw. Taktgenerator) 9. Zudem sind ein Personalcomputer (PC) 21, ein Mobiltelefon (TEL) 29, ein DVD-ROM-Laufwerk, ein Digitalfernsehgerät 45, ein Musik-CD-Spieler (CD) 53, ein Geschwindigkeitssensor 61, die alle in dem Fahrzeug installiert sind, z.B. mit dem Kommunikationsgerät 1 verbunden. Spezieller sendet beispielsweise die Datenübertragungsleitung (BUS) 3, die aus einer Bus-artigen Leitung erstellt ist, Digitaldaten einschließlich Daten wie Ton- oder Videodaten, Synchronisationssignale, Sender- und Zielinformation, die von einer Vielzahl externer Einrichtungen gesendet werden zur Ausführung eines Datenaustauschs bei ihren basierend auf zueinander unterschiedlichen Protokollen spezifizierten Kommunikationsgeschwindigkeiten, oder von dem externen Netz gesendet werden. Der Verteiler (DMUX) 7 empfängt multiplexierte Digitaldaten über einen Netzempfänger 5, der die multiplexierten Digitaldaten, die von dem externen Netz gesendet worden sind, empfängt, und verteilt die multiplexierten Digitaldaten durch inverses Multiplexieren zum Aussenden auf die Datenübertragungsleitung 3. Der Multiplexer (MUX) 11 multiplexiert die Digitaldaten, die von einer Vielzahl externer Einrichtungen über die Datenübertragungsleitung 3 gesendet werden, und sendet die multiplexierten Digitaldaten zu dem externen Netz über einen Netzsender 13. Verschiedene Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 sind mit einer Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 in Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden und werden normiert, um zu den jeweiligen für die externen Einrichtungen verwendeten Protokollen zu passen, und schließen eine IEEE1394-Schnittstelle 19, eine USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus-Schnittstelle) 27, eine ATAPI-Schnittstelle (AT Attachment Packet Interface) 35, eine PES-Schnittstelle (Packetized Elementary Stream) 43, eine 958M-Schnittstelle 51, die durch SPDIF (CIE/IEC 958) standardisiert wird, welche von den Erfindern der vorliegenden Erfindung erfunden worden ist und bereits angemeldet worden ist, und Ermöglichen einer Kommunikation beider Standardgeschwindigkeitsdaten und n-fachen Geschwindigkeitsdaten eines Musik-CD-Spielers und eine SCI-Schnittstelle (Serial Command Interface-Schnittstelle) 59, die verwendet wird zum Kommunizieren von Befehlsdaten etc. Die Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55, die mit jenen Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden sind, führen eine Frequenzmodulation aus für die synchronisierte Ausgabe von Daten mit ihren natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten an jeweiligen Schnittstellen mit einer hohen Frequenz eines Systemtaktes SYCLK wie 100 MHz auf der Datenübertragungsleitung 3, und senden die Digitaldaten, die der Frequenzmodulation unterzogen worden sind, auf die Datenübertragungsleitung 3 aus. Die Frequenzdemodulatoren (FDM) 17, 25, 33, 41, 49, 57 empfangen von dem Verteiler (DMUX) 7 über die Übertragungsleitung 3 gesendete Digitaldaten, führen eine Frequenzdemodulation zum Synchronisieren der Digitaldaten aus, die mit der Frequenz des Systemtaktes SYCLK der Datenübertragungsleitung 3 übertragen worden sind mit den natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten an jeweiligen Schnittstellen, und senden die Digitaldaten, die der Frequenzdemodulation unterzogen worden sind, zu den jeweiligen Schnittstellen aus. Der Taktgenerator (PLL/CG) 9 erzeugt Referenztakte mit jeweiligen Frequenzen wie einem Systemtakt SYCLK auf der Datenübertragungsleitung 3, einem Synchronisationssignal LRCK für Eingabe/Ausgabe von Digital-Audio-Daten auf der 958M-Schnittstelle 51, ein Takt-Synchronisationssignal BSSYC für Paketkommunikation auf der IEEE1394-Schnittstelle 19, der USB-Schnittstelle 27, der ATAPI-Schnittstelle 35 und der PES-Schnittstelle 43, ein Zulässigkeitssignal RE an den Schnittstellen 19, 27, 35, 43 etc., wie in 4 gezeigt, und haben eine Phasenregelschleifenfunktion bzw. PLL-Funktion zum Aufrechterhalten von Phasen dieser Referenztakte mit hoher Präzision, und führen jeweils dann die Referenztakte zu dem Verteiler (DMUS) 7, dem Multiplexer (MUX) 11, dem Frequenzmodulator (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55 und den Frequenzdemodulatoren (FDM) 17, 25, 33, 41, 49, 57.
  • Um die Frequenz des Systemtakts SYCLK über der Datenübertragungsleitung 3 einzustellen, ist es vorzuziehen, dass eine solche Frequenz festgelegt wird, um beispielsweise ganzzahlige Verhältnisse gegenüber Frequenzen jeweiliger Schnittstellen zu haben, um ein leichtes Einrichten von Synchronisation zwischen der Frequenz des Systemtakts SYCLK und den Betriebsfrequenzen zu ermöglichen während Bezug genommen wird auf Taktfrequenzen, die den den jeweiligen Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 eigenen Kommunikationsgeschwindigkeiten entsprechen, Bitlängen, die von Header-Information belegt werden, welche später beschriebene Synchronisationssignale, Sender und Ziel etc. und Ähnliches in geeigneter Weise einschließen.
  • Als Nächstes wird der erste Sender 2, an den der Personalcomputer (PC) 21 und das Mobiltelefon (TEL) 29 als externe Einrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden sind, als ein Beispiel unter Bezugnahme auf 2 nachstehend beschrieben.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst der erste Transistor 2 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die IEEE1394-Schnittstelle 19 und die USB-Schnittstelle 27, die mit dem Personalcomputer (PC) 21 und dem Mobiltelefon (TEL) 29 als externe Einrichtungen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden sind. Die Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, die Frequenzmodulation zum Synchronisieren von Ausgangsdaten von den Schnittstellen 19, 27 mit der Frequenz eines Systemtaktes SYCLK auf der Datenübertragungsleitung 3 ausführen und die Digitaldaten, die der Frequenzmodulation unterzogen werden, auf die Datenleitung 3 aussenden; den Multiplexer (MUX) 11, der die von den externen Einrichtungen 21, 29 über die Datenübertragungsleitung 3 gesendeten Digitaldaten multiplexiert und die multiplexierten Digitaldaten zu dem externen Netz über einen Netzsender 13 sendet; und den Taktgenerator (PLL/CG) 9 (nicht in 2 gezeigt), der verschiedene Referenztakte erzeugt, die ihre eigenen natürlichen Frequenzen haben wie der Systemtakt SYCLK, der ein Betriebsreferenztakt des Senders 2 ist, ein Takt-Synchronisationssignal (BSSYC) auf der IEEE1394-Schnittstelle 19 oder der USB-Schnittstelle 27, und das Ermöglichungssignal (enable) RE der Schnittstellen 19, 27 etc., und hat eine Phasenregelschleifenfunktion (PLL) zum Aufrechterhalten von Phasen dieser Referenztakte mit hoher Präzision, und führt dann die Referenztakte dem Frequenzmodulator (FM) 15, 23 und dem Multiplexer (MUX) 11 jeweils zu.
  • Obwohl der erste Sender 2 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert worden ist während der Fall, bei dem ein Personalcomputer (PC) 21 und das Mobiltelefon (TEL) 29 als externe Einrichtungen verbunden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Situation beschränkt. Eine oder mehr als zwei irgendwelcher externer Einrichtungen, die einen Datenaustausch bei ihren gemäß den verschiedenen Protokollen spezifizierten Kommunikationsgeschwindigkeiten ausführen, können anstatt der obigen zwei systemexternen Einrichtungen verbunden sein.
  • Dann wird der erste Empfänger 4 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 erläutert, während der Fall, bei dem Personalcomputer (PC) 21 und das Mobiltelefon (TEL) 29 als externe Einrichtungen verbunden sind, wie der Sender 2 betrachtet wird.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst der erste Empfänger gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Verteiler (DMUX) 7, der multiplexierte Digitaldaten über einen Netzempfänger 5 empfängt, die die multiplexierten, von dem externen Netz gesendeten Digitaldaten empfängt, und die multiplexierten Digitaldaten durch inverses Multiplexieren verteilt, um zur Datenübertragungsleitung 3 ausgesendet zu werden; die Frequenzdemodulatoren (FEM) 17, 25, die Digitaldaten empfangen, welche von dem Verteiler (DMUX) 7 über die Datenübertragungsleitung 3 gesendet worden sind, führen Frequenzdemodulation aus zum Synchronisieren der Digitaldaten, die mit dem Systemtakt SYCLK auf der Datenübertragungsleitung 3 synchronisiert sind, mit den natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten auf jeweiligen Schnittstellen 19, 27, und sendet die Digitaldaten, die der Frequenzdemodulation unterzogen worden sind, an jeweilige Schnittstellen 19, 27; die IEEE1394-Schnittstelle 19 und die USB-Schnittstelle 27, die mit dem Personalcomputer (PC) 21 und dem Mobiltelefon (TEL) 29 als externe Einrichtungen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden sind; und den Taktgenerator (PLL/CG) 9 (nicht in 3 gezeigt), der verschiedene Referenztakte mit ihren eigenen natürlichen Frequenzen wie dem Systemtakt SYCLK erzeugt, welcher ein Betriebsreferenztakt des Empfängers 4 ist, das Takt-Synchronisationssignal BSSYC für Paketkommunikation auf der IEEE1394-Schnittstelle 19 und der USB-Schnittstelle 27, ein Ermöglichungssignal RE auf den Schnittstellen 19, 27, und hat die Phasenverriegelungsfunktion bzw. PLL-Funktion zum Aufrechterhalten von Phasen jener Referenztakte mit hoher Präzision, und führt dann die Referenztakte dem Verteiler (DMUX) 7 und den Frequenzdemodulatoren (FDM) 17, 25 jeweils zu.
  • Der erste Empfänger 4 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist erläutert worden während der Fall, in dem der Personalcomputer (PC) 21 und das Mobiltelefon (TEL) 29 als externe Einrichtungen verbunden worden sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Situation beschränkt. Eine oder mehr als zwei irgendwelcher externen Einrichtungen, die einen Datenaustausch bei ihrer gemäß den verschiedenen Protokollen spezifizierten Kommunikationsgeschwindigkeiten ausführen, können anstelle der obigen beiden systemexternen Einrichtungen verbunden sein.
  • Als Nächstes wird der Betrieb des ersten Senders 2, des ersten Empfängers 4 und des ersten Kommunikationsgerätes 1, die wie oben gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, nachstehend erläutert. Da der Betrieb des Senders 2 bzw. der Betrieb des Empfängers 4 in dem Betrieb des Kommunikationsgerätes 1 eingeschlossen sind, werden ihre Erläuterungen nachstehend weggelassen.
  • Mit dem ersten Kommunikationsgerät 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zuerst, um die von einer Vielzahl von externen Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 jeweils gesendeten Digitaldaten zu dem externen Netz über die Datenübertragungsleitung 3 zu senden, zuallererst die Frequenzmodulation durch eine Vielzahl von Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55 durchgeführt, um die Digitaldaten, die von einer Vielzahl von externen Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61, welche ihre natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten haben, an einer Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 jeweils ausgegeben werden mit der Frequenz des vorbestimmten Systemtaktes SYCLK, der vom Taktgenerator (PLL/CG) 9 der Datenübertragungsleitung zugeführt wird. Die Digitaldaten, die der Frequenzmodulation unterzogen werden, werden dann jeweils zu der Datenübertragungsleitung 3 ausgesendet.
  • Mit anderen Worten, wie in 4 gezeigt, werden in dem Fall, dass eine erste Referenztaktfrequenz, die der Kommunikationsgeschwindigkeit der mit einer gewissen externen Einrichtung verbundenen Schnittstelle entspricht, eine Frequenz ist, die beispielsweise erhalten wird durch 1/3 Frequenzteilung des vorbestimmten Systemtaktes SYCLK auf der Datenübertragungsleitung 3, die Zeiten des ersten Referenztaktes derart festgelegt, dass ein steigender Impuls des ersten Referenztaktes erzeugt wird während drei steigende Impulse des Systemtaktes SYCLK für drei Impulsperioden erzeugt werden. Die von der gewissen externen Einrichtung ausgegebenen Digitaldaten werden auf die Datenübertragungsleitung 3 synchron mit der Erzeugungszeitabstimmung dieses einen ansteigenden Impulses ausgegeben.
  • Wie in 4 gezeigt, werden bezüglich des ersten Referenztaktes, der der Kommunikationsgeschwindigkeit auf der Schnittstelle entspricht, die mit der gewissen externen Einrichtung verbunden ist, und einem zweiten Referenztakt, der der Kommunikationsgeschwindigkeit auf der Schnittstelle entspricht, die mit der externen Einrichtung verbunden ist, die ein abweichendes Protokoll hat von dem der oben erwähnten externen Einrichtung, deren Impulsanstiegszeitabstimmung jeweils festgelegt unter Berücksichtigung des Ereignisses, dass die Anstiegszeitabstimmung bzw. die Anstiegszeiten der beiden Impulse nicht simultan auftreten. Dieses Prinzip kann in ähnlicher Weise angewendet werden zwischen einer Vielzahl von Referenztakten, die den Kommunikationsgeschwindigkeiten an jeweiligen Schnittstellen entsprechen, wenn drei oder mehr externe Einrichtungen, beispielsweise über die Datenübertragungsleitung 3 verbunden sind.
  • Wenn der Multiplexer MUX 11 die oben erwähnten Digitaldaten, die der oben erwähnten Frequenzmodulation unterzogen worden sind, empfangen hat, multiplexiert er die Digitaldaten, die über die Datenübertragungsleitung 3 eingegeben worden sind jeweils synchron mit dem Systemtakt SYCLK und sendet dann multiplexierte Digitaldaten an das externe Netz.
  • Unterdessen, um die multiplexierten Digitaldaten, die von dem externen Netz durch eine Vielzahl von externen Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 über die Datenübertragungsleitung 3 gesendet worden sind, zu empfangen, empfängt der Verteiler DMUX 7 zuerst die multiplexierten Digitaldaten, die von dem externen Netz gesendet worden sind und verteilt dann die multiplexierten Digitaldaten durch inverses Multiplexieren synchron mit dem Systemtakt SYCLK, um sie auf die Datenübertragungsleitung 3 auszusenden. Als Nächstes empfangen eine Vielzahl von Frequenzdemodulatoren (FDM) 17, 25, 33, 41, 49, 57 die von dem Verteiler (DMUX) 7 über die Datenübertragungsleitung 3 ausgesendeten Digitaldaten, führen dann Frequenzdemodulation durch zum Synchronisieren der empfangenen Digitaldaten, die mit der Frequenz des vorbestimmten Systemtakts SYCLK, der von dem Taktgenerator (PSS/CG) 9 auf die Datenübertragungsleitung 3 zugeführt worden ist, mit den natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 und sendet dann jeweils die Digitaldaten, die der Frequenzdemodulation unterzogen worden sind, zu der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 aus. Diese Digitaldaten werden dann durch die Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 über die Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 jeweils empfangen.
  • Daher kann gemäß dem ersten Kommunikationsgerät 1 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Zentralisierungsprozess von Digitaldaten ausgeführt werden durch Konzentrieren der Digitaldaten, die von einer Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61, welche jeweils einen Datenaustausch bei ihren gemäß zueinander unterschiedlichen Protokollen spezifizierten natürlichen Geschwindigkeiten ausführen können, oder Digitaldaten, die von dem externen Netz gesendet worden sind, auf die gemeinsame Datenübertragungsleitung 3, einen gemeinsamen Multiplexer, oder einen gemeinsamen Verteiler, und auch problemlose Zweiwegekommunikationen können zwischen dem externen Netz und der Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 implementiert werden.
  • Ferner kann gemäß dem ersten Kommunikationsgerät 1 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die basierend auf einem Zeitlagenmultiplexsystem auf der gemeinsamen Datenübertragungsleitung multiplexierten Digitaldaten 3 beispielsweise synchron mit dem vorbestimmten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung 3 übertragen werden, irgendeine externe Einrichtung aus der Vielzahl externer Einrichtungen leicht auf solche Digitaldaten zugreifen. Demnach können, wie später beschrieben wird, gemäß einem dritten Kommunikationsgerät 200 der in 12 gezeigten dritten Ausführungsform problemlos Zweiwegekommunikationen leicht implementiert werden zwischen einer Vielzahl externer Einrichtungen abweichend von den obigen Zweiwegekommunikationen zwischen dem externen Netz und der Vielzahl externer Einrichtungen.
  • Der Betrieb des obigen ersten Kommunikationsgerätes 1 wird detaillierter erläutert. In der Vielzahl von Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55 wird eine Frequenzmodulation ausgeführt zum Synchronisieren von Digitaldaten (DATA), die von der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 empfangen werden, wie beispielhaft in 5A gezeigt, mit der Frequenz des Systemtaktes SYCLK, die höher festgelegt ist als die Frequenz, die den natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten jeweiliger Schnittstellen entspricht. Als das Ergebnis der Frequenzmodulation werden beispielsweise die Digitaldaten (DATA), die in 5A gezeigt sind, auf der Zeitbasis komprimiert wie Digitaldaten (Kompressions-DATA), die in 5B gezeigt sind, und die Kompressionsdaten werden dann zu der Datenübertragungsleitung 3 ausgesendet.
  • In der Vielzahl von Frequenzdemodulatoren (FDM) 17, 25, 33, 41, 49, 57 wird die Frequenzdemodulation ausgeführt zum Synchronisieren der komprimierten Daten (Kompressions-DATA), die beispielsweise in 5B gezeigt sind und über die Datenübertragungsleitung 3 empfangen worden sind, mit den natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59. Als das Ergebnis der Frequenzdemodulation werden beispielsweise die in 5B gezeigten Kompressionsdaten (Kompressions-DATA) auf der Zeitbasis ausgedehnt wie die Digitaldaten (DATA), die in 5A gezeigt sind, und die ausgedehnten Daten werden dann durch die Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 über die Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 empfangen.
  • In dem Multiplexer (MUX) 11 werden die Digitaldaten paketiert durch Hinzufügen von Header-Information (Header), die ein geeignetes Synchronisationssignal, den Sender, das Ziel, Bestätigungszeichen (ACK), negatives Bestätigungszeichen (NAK), etc. enthalten, um die Kompressionsdaten anzuführen (Kompressions-DATA), die von der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 53, 59, wie beispielsweise in 5B gezeigt, gesendet werden. Die paketierten Digitaldaten werden multiplexiert und dann zu dem externen Netz 13 gesendet.
  • In dem Verteiler (DMUX) 7 wird die Header-Information von den von dem externen Netz empfangenen paketierten Digitaldaten interpretiert und dann werden die Digitaldaten durch inverses Multiplexieren zum Senden zu den als Sender ausersehenen Schnittstellen, verteilt.
  • Nun wird ein zweiter Sender, ein zweiter Empfänger, ein zweites Kommunikationsgerät und ein Kommunikationsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 bis 11 nachstehend beschrieben. In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt es Bestandteile, die gemeinsam sind mit jenen der obigen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Demnach beziehen sich gemeinsame Bezugszeichen auf gemeinsame Bestandteile in beiden Ausführungsformen und daher wird ihre Erläuterung weggelassen. Nachstehend werden hauptsächlich Unterschiede in der Struktur zwischen den ersten und zweiten Ausführungsformen erläutert.
  • Zuerst, wie in 6 bis 8 gezeigt, ist ein zweites Kommunikationsgerät 101 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut, um einen zweiten Sender 102 einzuschließen und einen zweiten Empfänger 104. Das zweite Kommunikationsgerät 101 hat eine Funktion des Implementierens des Zentralisierungsprozesses, durch welche die Digitaldaten zu dem Multiplexer und dem Verteiler gesammelt werden. Spezieller kann der Zentralisierungsprozess erzielt werden durch Multiplexieren der Digitaldaten, die von der Vielzahl externer Einrichtungen jeweils gesendet werden, dann durch Senden multiplexierter Digitaldaten zu dem in dem Fahrzeug installierten externen Netz und dann beispielsweise Verteilen der multiplexierten Digitaldaten, die von dem externen Netz empfangen werden durch inverses Multiplexieren, und dann jeweiliges Empfangen der verteilten Digitaldaten durch die betroffene externe Einrichtung, wobei die Digitaldaten mit ihren basierend auf der Vielzahl von Protokollen spezifizierten natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten zu dem Multiplexer und dem Verteiler gesammelt werden. Die Vielzahl externer Einrichtungen setzt sich beispielsweise zusammen aus einem Personalcomputer (PC), einem Telefon (TEL) etc. und sie führen Datenaustausch bei ihren natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten aus, die jeweils basierend auf zueinander unterschiedlichen Protokollen spezifiziert sind.
  • Unterschiede in der Struktur zwischen der zweiten Ausführungsform und der obigen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen darin, dass eine Sternkonfigurations-Datenübertragungsleitung als Datenübertragungsleitung zwischen dem Verteiler (DMUX) 7 und den Frequenzdemodulatoren (FDM) 17, 25, 33, 41, 49, 57 und zwischen dem Multiplexer (MUX) 11 und den Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55 verwendet werden und dass Informations-Hinzufügeabschnitte (STAMP) 105, 107, 109, 111, 113, 115 für das Hinzufügen von Header-Information (Header), die für jeweilige Schnittstellen eigene Synchronisationssignale, Sender, Ziel, Bestätigungszeichen (ACK), negatives Bestätigungszeichen (NACK) etc. in geeigneter Weise einschließen zu den Ausgabedaten, die von jeweiligen Schnittstellen ausgegeben werden, vorgesehen sind zwischen den Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55 und der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59.
  • Betriebsabläufe des zweiten Senders, des zweiten Empfängers und des zweiten Kommunikationsgeräts, die wie oben aufgebaut sind gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nachstehend erläutert. Da Betriebsabläufe des zweiten Senders 102 und des zweiten Empfängers 104 den Betrieb des zweiten Kommunikationsgeräts 101 einschließen, wird ihre Erläuterung nachstehend weggelassen.
  • Gemäß dem zweiten Kommunikationsgerät 101 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden, um die von der Vielzahl von externen Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 jeweils gesendeten Digitaldaten zu dem externen Netz zu senden, zuallererst die Header-Information (Header), die für die jeweiligen Schnittstellen spezielle Synchronisationssignale, Sender, Ziel, Bestätigungszeichen (ACK), Negativ-Bestätigungszeichen (NACK), etc. einschließen, in gleicher Weise zu jeweiligen Blockdaten (I/F-DATA) addiert, wie in 9A gezeigt, durch einen Informationsaddierabschnitt (STAMP) 105, 107, 109, 111, 113, 115. Die Blockdaten (I/F-DATA) werden von der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 gesendet und werden in mehrere Blöcke in einer vorbestimmten Bit-Einheit, beispielsweise einer 32-Bit-Einheit, aufgeteilt in Übereinstimmung mit Datenformaten, die den jeweiligen Schnittstellen eigen sind. Um die Header-Information (Header) zu den Blockdaten (I/F-DATA) zu addieren, kann irgendein Informationsaddierschema verwendet werden. Beispielsweise kann die Header-Information (Header) addiert werden, um Blockdaten (I/F-DATA) voranzustehen, andernfalls kann die Header-Information (Header) unter Verwendung von leeren Bits wie als Benutzerbereiche in den Blockdaten (I/F-DATA) addiert werden.
  • Die Blockdaten (I/F-DATA), zu denen die Header-Information (Header) addiert wird, werden als Datenformate ausgebildet, die vorbestimmte Bitraten (Bit/Sekunde) in Entsprechung zu natürliche Kommunikationsgeschwindigkeiten haben, die der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 eigen sind. Die Frequenzmodulationen werden durch jeweilige Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55 ausgeführt, um die Blockdaten (I/F-DATA) zu synchronisieren, zu denen die Header-Information (Header) hinzugefügt worden ist mit der Frequenz des vorbestimmten Systemtaktes der Multiplexerseite SYCLK in dem Multiplex (MUX) 11, die von dem Taktgenerator (PLL/CG) 9 zugeführt wird. Die Digitaldaten, die der Frequenzmodulation unterzogen werden, werden, wie in 9B gezeigt, zu dem Multiplexer (MUX) 11 über die Datenübertragungsleitung 103 jeweils übertragen.
  • Wenn die von der Vielzahl von Frequenzmodulatoren (FM) 15, 23, 31, 39, 47, 55 jeweils gesendeten frequenzmodulierte Digitaldaten empfangen worden sind, multiplexiert der Multiplexer (MUX) 11 dann durch Synchronisieren dieser Digitaldaten mit dem multiplexerseitigen Systemtakt SYCLK und sendet die multiplexierten Digitaldaten zu dem externen Netz.
  • Die multiplexierten Digitaldaten (MUX DATA), die durch den Multiplexer (MUX) 11 multiplexiert worden sind, werden, wie in 10A gezeigt, in Kompressionsdigitaldaten (Kompressions-MUX-DATA) umgewandelt, die auf der Zeitbasis komprimiert sind, durch Ausführen der Frequenzmodulation zum Synchronisieren mit dem multiplexerseitigen Systemtakt SYCLK, dann werden Synchronisationssignale (SYNC), die synchron sind mit dem multiplexerseitigen Systemtakt (SYCLK), addiert zu leeren Bitbereichen, die durch solche Transformation erzeugt werden, und dann werden die multiplexierten Digitaldaten (Kompressions-MUX-DATA), zu denen die Synchronisationssignale (SYNC) addiert worden sind, wie in 10B gezeigt, zu dem externen Netz gesendet. Anstatt dem Fall, in de die multiplexierten Digitaldaten (Kompressions-MUX-DATA), zu denen die Synchronisationssignale (SYNC) addiert worden sind, gesendet werden, können die Blockdaten (I/F-DATA), zu denen die Header-Information (Header), die in 11A gezeigt ist, hinzugefügt worden ist, zu dem externen Netz gesendet werden. In diesem Fall kann eine Startpositionsinformation, die einen Anfang von Blockdaten angibt, in die Header-Information (Header) eingebracht werden.
  • Modifikationen der Digitaldaten durch eine Reihe der obigen Datenprozesse werden unter Bezugnahme auf 11A und 11B detaillierter erläutert. Modifikationen werden in 11A dargestellt, in der Header-Information (Header) hinzugefügt wird zu jeweiligen Köpfen von drei Typen von Blockdaten 1 bis 3, die festgelegt sind, um jeweils zueinander unterschiedliche Bitlängen zu haben. Andere Modifikationen werden in 11B gezeigt, wobei die Kompression auf die Zeitbasis angewendet wird und die Synchronisationssignale (SYNC) hinzugefügt werden zu drei Typen von Blockdaten 1 bis 3 mit Header-Information (Header).
  • Unterdessen, um die von dem externen Netz durch die Vielzahl von externen Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 jeweils gesendeten Digitaldaten zu empfangen, empfängt als Erstes der Verteiler (DMUX) 7 Digitaldaten, die von dem externen Netz gesendet worden sind, und verteilt dann die multiplexierten Digitaldaten durch inverses Multiplexieren synchron mit dem vorbestimmten Systemtakt der Verteilerseite SYCLK in dem Verteiler (DMUX) 7, interpretiert die Header-Information, die zu den verteilten Digitaldaten hinzugefügt worden ist zum Spezifizieren des Senders und sendet dann die vorbestimmten Digitaldaten zu jeweiligen externen Einrichtungen aus. Als Nächstes empfängt die Vielzahl von Frequenzdemodulatoren (FDM) 17, 25, 33, 41, 49, 57 die Digitaldaten, die von dem Verteiler (DMUX) 7 über die Datenübertragungsleitung 3 ausgesendet worden sind, führt dann die Frequenzdemodulation aus zum Synchronisieren der empfangenen Digitaldaten, die mit der Frequenz des verteilerseitigen Systemtaktes SYCLK synchronisiert sind, mit den natürlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 und sendet dann die frequenzdemodulierten Digitaldaten zu der Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 jeweils aus. Diese Digitaldaten werden dann von der Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 jeweils über die Vielzahl von Schnittstellen 19, 27, 35, 43, 51, 59 empfangen.
  • Zueinander unterschiedliche Frequenzen können als der vorbestimmte Systemtakt der Verteilerseite und der vorbestimmte Systemtakt der Multiplexerseite verwendet werden, während auch die zueinander identische Frequenz verwendet werden kann. In beiden Fällen kann der Zentralisierungsprozess implementiert werden durch Sammeln der Digitaldaten zu dem Verteiler (DMUX) 7 oder den Multiplexern (MUX) 11.
  • Als noch eine andere Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Informationslöschabschnitt zum Löschen der Header-Information (Header) zu den Digitaldaten hinzugefügt werden, die von dem Verteiler (DMUX) 7 über die Datenübertragungsleitung 103 empfangen worden sind, und zu dem die Header-Information (Header) zum Zuordnen der Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 als den Sendern hinzugefügt wird. Auf diese Weise kann die Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 Rohdaten bzw. Originaldaten ohne Zusatzinformation empfangen, nachdem die Header-Information (Header) gelöscht worden sind.
  • Wie oben dargelegt, kann gemäß dem zweiten Kommunikationsgerät 101 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Zentralisierungsprozess von Digitaldaten durch Konzentrieren der Digitaldaten, die von der Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61, welche jeweils Datenaustausch bei ihren natürlichen Übertragungsgeschwindigkeiten ausführen können, oder die von dem externen Netz gesendet worden sind, auf den Verteiler (DMUX) 7 oder den Multiplexer (MUX) 11 ausgeführt werden und auch problemlose Zweiwegekommunikationen zwischen dem externen Netz und der Vielzahl externer Einrichtungen 21, 29, 37, 45, 53, 61 können implementiert werden.
  • Zudem kann gemäß dem zweiten Kommunikationsgerät 101 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da zu dem Verteiler (DMUX) 7 oder den Multiplexern (MUX) 11 gesammelte Digitaldaten synchron zu dem vorbestimmten Systemtakt in dem Verteiler (DMUX) 7 oder den Multiplexern (MUX) 11 gesendet werden, irgendeine externe Einrichtung aus der Vielzahl externer Einrichtungen auf solche Digitaldaten zugreifen. Daher können gemäß einem vierten Kommunikationsgerät 202 der in 13 gezeigten vierten Ausführungsform problemlose Zweiwegekommunikationen zwischen der Vielzahl externer Einrichtungen implementiert werden zusätzlich zu den obigen Zweiwegekommunikationen zwischen dem externen Netz und der Vielzahl externer Einrichtungen.
  • Als Nächstes wird ein drittes Kommunikationsgerät gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 12 nachstehend beschrieben. In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt es Bestandteile, die gemeinsam sind mit jenen der obigen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Daher beziehen sich gemeinsame Bezugszeichen auf die gemeinsamen Bestandteile in beiden Ausführungsformen und demnach wird ihre Erläuterung weggelassen. Nachstehend werden hauptsächlich Unterschiede in der Struktur zwischen den ersten und dritten Ausführungsformen erläutert.
  • Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Vielzahl externer Einrichtungen, die jeweils einen Datenaustausch bei ihren basierend auf ihren eigenen Protokollen spezifizierten Kommunikationsgeschwindigkeiten ausführen, mit dem ersten Kommunikationsgerät 1 gemäß der ersten Ausführungsform strukturell verbunden sind, aber eine Vielzahl erster bis sechster externer Einrichtungen 213, 215, 217, 219, 221, 223, die in 12 gezeigt sind, sind mit dem dritten Kommunikationsgerät 200 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden, um einen Fall einzuschließen, bei dem die erste externe Einrichtung 213 und die zweite externe Einrichtung 215 basierend auf einem gegenseitig gemeinsamen Protokoll beispielsweise kommunizieren können. In diesem Fall sind eine Vielzahl erster bis sechster Schnittstellen (I/F) 201, 203, 205, 207, 209, 211, die einen Teil des Kommunikationsgerätes 200 bilden und die Protokolle in Entsprechung zu den zu verbindenden externen Einrichtungen jeweils verwenden, verbunden. Daher werden gemäß dem dritten Kommunikationsgerät 200 der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in der ersten Ausführungsform, die basierend auf dem Zeitlagen-Multiplexsystem der gemeinsamen Datenübertragungsleitung 3 beispielsweise multiplexierten Digitaldaten synchron zu dem vorbestimmten Systemtakt auf der gemeinsamen Datenübertragungsleitung 3 gesendet und demnach kann irgendeine externe Einrichtung aus der Vielzahl externer Einrichtungen leicht auf solche Digitaldaten Zugriff nehmen. Auch können, da die Vielzahl von Schnittstellen (I/F) jene einschließen, die zueinander gemeinsame Protokolle verwenden, leicht Zweiwegekommunikationen zwischen der Vielzahl externer Einrichtungen implementiert werden, die von den obigen Zweiwegekommunikationen zwischen dem externen Netz und der Vielzahl externer Einrichtungen abweichen.
  • Nachfolgend wird ein viertes Kommunikationsgerät gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 13 nachstehend erläutert. In der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt es Bestandteile, die gemeinsam sind mit jenen der obigen zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Daher beziehen sich gemeinsame Bezugszeichen auf die gemeinsamen Bestandteile in beiden Ausführungsformen und deshalb wird ihre Erläuterung weggelassen. Nachstehend werden hauptsächlich Unterschiede im Aufbau zwischen den zweiten und vierten Ausführungsformen erläutert.
  • Die Vielzahl externer Einrichtungen, die Datenaustausch bei ihren basierend auf ihren eigenen Protokollen spezifizierten Kommunikationsgeschwindigkeiten ausführen, sind mit dem zweiten Kommunikationsgerät 101 gemäß der zweiten Ausführungsform strukturell verbunden, wohingegen die Vielzahl erster bis sechster externer Einrichtungen 213, 215, 217, 219, 221, 223, die in 13 gezeigt sind, mit dem dritten Kommunikationsgerät 200 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden sind zum Einschließen des Falls, in dem die erste externe Einrichtung 213 und die zweite externe Einrichtung 215 beispielsweise basierend auf einem zueinander gemeinsamen Protokoll kommunizieren können. In diesem Fall sind die Vielzahl erster bis sechster Schnittstellen (I/F) 201, 203, 205, 207, 209, 211, die einen Teil des Kommunikationsgerätes 200 bilden, und die Protokolle in Entsprechung zu den zu verbindenden externen Einrichtungen verwenden, jeweils verbunden.
  • Daher kann gemäß dem vierten Kommunikationsgerät 202 der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie bei der ersten Ausführungsform, weil die zu dem Verteiler (DMUX) 7 oder dem Multiplexer (MUX) 11 gesammelten Digitaldaten synchron mit dem vorbestimmten Systemtakt in dem Verteiler (DMUX) 7 oder dem Multiplexer (MUX) 11 synchronisiert sind, irgendeine externe Einrichtung aus der Vielzahl externer Einrichtungen leicht auf solche Digitaldaten zugreifen. Zudem können, da die Vielzahl von Schnittstellen (I/F) jene einschließen, die zueinander gleiche Protokolle verwenden, problemlos und leicht Zweiwegekommunikationen zwischen der Vielzahl externer Einrichtungen implementiert werden, die von den obigen Zweiwegekommunikationen zwischen dem externen Netz und der Vielzahl externer Einrichtungen abweichen.
  • Erste bis dritte Kommunikationssysteme gemäß fünften bis siebten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf 14 und 16 nachstehend kurz erläutert. Um ein Datenübertragungsmedium, das innerhalb des obigen Kommunikationsgerätes bereitgestellt wird, von einem Datenübertragungsmedium zu unterscheiden, das in dem Kommunikationssystem vorgesehen ist, wird das Datenübertragungsmedium innerhalb des Kommunikationsgerätes eine Datenübertragungsleitung genannt, während das Datenübertragungsmedium, das in dem Kommunikationssystem bereitgestellt wird, Datensendeleitung genannt wird.
  • Ein erstes Kommunikationssystem 230 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 14 gezeigt, wobei eine Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233, 233, ... über eine Bus-artige Datensendeleitung 231 verbunden sind. Ein zweites Kommunikationssystem 234 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 15 gezeigt, wobei eine Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233, 233, ... über eine Sternkonfigurationsdaten-Sendeleitung 235 verbunden sind, die um eine zentralisierte Steuerung 239 angeordnet ist. Ein drittes Kommunikationssystem 236 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 16 gezeigt, wobei eine Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233, 233, ... über eine ringförmige Datensendeleitung 237 verbunden sind.
  • Das erste Kommunikationssystem 230 oder das dritte Kommunikationssystem 236 sind so aufgebaut, dass die Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233 auf die Datensendeleitung 231 oder 237 bei natürlichen Zeitperioden zugreifen können, die festgelegt sind in Bezug auf Kommunikationsgeräte 233 zum Synchronisieren mit dem gemeinsamen Systemtakt unter den Kommunikationsgeräten 233 auf eine Datenübertragung hin. Demnach wird in dem ersten Kommunikationssystem 230 oder dem dritten Kommunikationssystem 236 ein neues Zugriffsteuersystem verwendet, bei dem die Timingperioden, die den jeweiligen Kommunikationsgeräten 233 eigen sind, festgelegt werden, um derart zueinander verschoben zu sein, dass der Zugriff, der von der Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233 auf die Datensendeleitung 231 oder 237 ausgegeben wird zum Senden der Digitaldaten, nicht gleichzeitig erzeugt wird.
  • Speziell wird beispielsweise, um Datenaustausch zwischen dem Senderkommunikationsgerät und dem Zielkommunikationsgerät durchzuführen, zuerst ein Kommunikationsleitweg erzeugt durch Einrichten eines vorbestimmten Timing-Taktes, der gemeinsam verwendet wird zwischen beiden Kommunikationsgeräten, dann führt das Senderkommunikationsgerät eine Datenübertragung synchron mit einem vorbestimmten Timing-Takt durch und das Zielkommunikationsgerät führt einen Datenempfang synchron mit dem vorbestimmten Timing-Takt durch.
  • Demgemäss können die Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233 auf die Datensendeleitungen 231, 237 jeweils parallel zugreifen unter Vermeidung von Datenkollision. Als ein Ergebnis können problemlose Zweiwegekommunikationen zwischen irgendwelchen Kommunikationsgeräten realisiert werden während des Sicherstellens eines exzellenten Echtzeitverhaltens.
  • In dem zweiten Kommunikationssystem 234 sind die Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233 so aufgebaut, dass sie auf die zentralisierte Steuerung (nachstehend Controller genannt) 239 bei ihren Timingperioden zugreifen, die den jeweiligen Kommunikationsgeräten 233 eigen sind, synchron mit dem gemeinsamen Systemtakt unter der Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233. Demnach wird in diesem zweiten Kommunikationssystem 234 ein neues Zugriffsteuersystem verwendet, wobei die Timingperioden, die den jeweiligen Kommunikationsgeräten 233 eigen sind, festgelegt werden, um zueinander verschoben zu sein derart, dass ein Zugriff auf den zentralisierten Controller 239 nicht simultan erzeugt wird von der Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233.
  • Demgemäss können die Vielzahl von Kommunikationsgeräten 233 auf die Datensendeleitungen 231, 237 jeweils parallel zugreifen unter Vermeidung von Datenkollision. Folglich können problemlose Zweiwegekommunikationen zwischen irgendwelchen Kommunikationsgeräten realisiert werden während des Sicherstellens eines exzellenten Echtzeitverhaltens. Auch können Kommunikationssysteme mit einer einfachen Konfiguration, für die der zentralisierte Controller und der Pufferspeicher zu temporären Speichern von Überlaufdaten nicht erforderlich sind, erzielt werden.
  • Die ersten bis dritten Kommunikationssysteme 230, 234, 236 können derart aufgebaut sein, dass eine oder mehr als zwei externe Einrichtungen mit der Vielzahl von Kommunikationsgeräten jeweils verbunden sind. In diesem Fall sind die ersten bis dritten Kommunikationssysteme 230, 234, 236 imstande, die Digitaldaten zwischen irgendwelchen externen Einrichtungen, zwischen irgendwelchen externen Einrichtungen und irgendwelchen Kommunikationsgeräten oder zwischen irgendwelchen Kommunikationsgeräten auszutauschen.
  • Als Nächstes wird ein viertes Kommunikationssystem gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 17 nachstehend detaillierter erläutert.
  • Wie in 17 gezeigt, wird das vierte Kommunikationssystem 301 gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch miteinander Verbinden einer Vielzahl von Root-Hubs RH1, RH2, RH3, RH4, RH5, die als Kommunikationsgeräte dienen, konstruiert über eine Schleifendatensendeleitung 303 zum Ermöglichen des Datenaustauschs dazwischen. Eine Systemsteuereinheit (SCU) 304, die die Synchronisationssteuerung des Gesamtkommunikationssystems 301 etc. steuern und organisieren kann, ist mit dem Root-Hubs RH1 verbunden. Als eine Netztopologie des Kommunikationssystems 301 können geeignete Typen wie z.B. Bus-Typ oder Stern-Typ zusätzlich zu dem obigen Schleifentyp eingesetzt werden.
  • Eine oder mehr als zwei externe Einrichtungen N1 bis N15 werden mit der Vielzahl von Root-Hubs RH jeweils verbunden. Die Vielzahl von Root-Hubs RH ist aufgebaut, um einen gegenseitigen Datenaustausch zwischen irgendwelchen externen Einrichtungen N, zwischen irgendwelchen Root-Hubs RH oder zwischen irgendwelchen externen Einrichtungen N und irgendwelchen Root-Hubs RH über die Datensendeleitung 303 zu ermöglichen. Verschiedene externe Einrichtungen können als externe Einrichtungen N überlegt werden, beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Faxgerät (FAX), ein Digitalfernsehgerät (DIGITAL TV), ein Rundfunkempfänger, ein Navigationssystem (NV), ein DVD-ROM-Laufwerk, ein CD-Spieler, ein DAT (Digital Audio Taperecorder bzw. digitales Audiobandgerät), ein MD-Spieler bzw. Mini Disk Spieler, ein Audioverstärker, in dem ein Digitalsignalprozezzor DSP eingebaut ist, ein CAN-Datenbus (Controller Area Network Bus), verschiedene Sensoren wie Azimuth-Sensor, Geschwindigkeitssensor etc., eine Monitoreinrichtung, ein Fahrzeug-PC und Ähnliches.
  • Die Vielzahl von Root-Hubs RH wird beispielsweise unterteilt in jeweilige funktionale Einheiten wie ein Empfängersystem zum Empfangen von Rundfunkwellen wie Fernseh- oder Radiorundfunk von den externen Einrichtungen N wie TV- oder Radiostationen; ein Unterhaltungssystem, dem Tonsignale, Videosignale, Verkehrsfunk-Information etc. von den externen Einrichtungen N wie einem NV zugeführt werden; ein Steuersystem, dem Steuerinformation von den externen Einrichtungen wie verschiedenen Sensoren zugeführt werden; ein Bildsignalsystem, das die Bildsignale den Monitoreinrichtungen etc. zuführt; ein Tonsignalsystem, das die Tonsignale dem Audioverstärker zuführt, der den eingebauten Digitalsignalprozessor (DSP) hat, etc.
  • Spezifische Einrichtungsadressen wie RH1, RH2, ... RH5 werden im Voraus für individuell für irgendwelche Root-Hubs RH festgelegt während spezifische Einrichtungsadressen wie N1, N2, ... N15 individuell für jeweilige externe Einrichtungen N im Voraus festgelegt werden. Diese spezifischen Einrichtungsadressen werden verwendet zum Zuordnen des Senders oder des Ziels, wenn ein Datenaustausch ausgeführt wird zwischen den Root-Hubs RH, zwischen den externen Einrichtungen N oder den externen Einrichtungen N und den Root-Hubs RH über die Datensendeleitung 3.
  • Nebenbei sind Einrichtungsverbindungsinformatiions-Speichereinrichtungen (TCI) 305a, 305b, 305c, 305d, 305e, die beispielsweise aus Mikrocomputern erstellt sind, mit der Vielzahl von Root-Hubs RH jeweils verbunden. Die Einrichtungsverbindungsinformations-Speichereinrichtungen (TCI) 305 können Einrichtungsverbindungsinformation speichern, in welchen Typen von externen Einrichtungen N, die mit jeweiligen Root-Hubs RH verbunden sind, mit den I/F-Zahlen 1, 2, 3 der drei Einrichtungs-Schnittstellen (Einrichtungs-I/F) korreliert werden, die mit individuellen Root-Hub RH beispielhaft verbunden sind.
  • Die in den Einrichtungsverbindungsinformations-Speichereinrichtungen (TCI) 305 gespeicherten Einrichtungsverbindungsinformationen werden erläutert, wobei der Root-Hub RH3 beispielhaft als ein Beispiel genommen wird. Die Einrichtungsverbindungsinformation für den Root-Hub RH3 gibt an, dass DSP 1 (AUSGABE) mit der I/F-Zahl "1" des Root-Hub RH3 verbunden ist, CAN (EINGABE) mit der I/F-Zahl "2" des Root-Hub RH3 verbunden ist und der Sensor 1 (EINGABE) mit der I/F-Zahl "3" des Root-Hubs RH3 verbunden ist. Wenn die Einrichtungsverbindungsinformationen den Root-Hubs RH jeweils zugeführt werden, können Typen von externen Einrichtungen N, die mit individuellen Root-Hubs RH verbunden sind, in jeweiligen Root-Hubs RH darauf zugreifen.
  • Als Nächstes wird in fünftes Kommunikationsgerät gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 18 nachstehend beschrieben, während der Fall erläutert wird, bei dem es auf die das obige vierte Kommunikationssystem 301 bildenden Kommunikationsgeräte angewendet wird. In diesem Fall entsprechen die Root-Hubs RH, die das in 17 gezeigte vierte Kommunikationssystem 301 bilden, dem fünften Kommunikationsgerät gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In dem fünften Kommunikationsgerät gemäß der neunten Ausführungsform gibt es Bestandteile, die gemeinsam sind mit jenen des Kommunikationsgeräts gemäß der obigen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 1 gezeigt ist. Daher beziehen sich gemeinsame Bezugszeichen in beiden Ausführungsformen auf gemeinsame Bestandteile und demnach wird ihre Erläuterung weggelassen. Nachstehend werden hauptsächlich Unterschiede im Aufbau zwischen den ersten und neunten Ausführungsformen erläutert.
  • Zusätzlich zu der Konfiguration des Kommunikationsgerätes 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst das fünfte Kommunikationsgerät 401 gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner einen Einrichtungsspeicher 403, einen Systemspeicher 405 als eine Gesamt-Einrichtungsverbindungsinformations-Speichervorrichtung und einen Taktzuordnungsabschnitt 407 als eine Taktzuordnungsvorrichtung. Ein Hauptbetriebsblock 409 besteht aus dem Systemspeicher 405 und dem Taktzuordnungsabschnitt 407. Dieser Hauptbetriebsblock 409 ist aufgebaut zum Ausführen seiner Funktionen, wenn das fünfte Kommunikationsgerät 401 als Hauptkommunikationsgerät in dem vierten Kommunikationssystem 301 arbeitet. In dem vierten Kommunikationssystem 301 arbeiten, wenn ein bestimmtes Kommunikationsgerät als Haupt- bzw. Masterkommunikationsgerät arbeitet, andere Kommunikationsgeräte als Unter- bzw. Slave-Kommunikationsgeräte.
  • Der Einrichtungsspeicher 403 hat eine Funktion zum Speichern der Einrichtungsverbindungsinformation, die von der Einrichtungsverbindungsinformations-Speichereinrichtung (TCI) 305 eingeholt wird, die mit dem eigenen Kommunikationsgerät 401 verbunden ist. Die in der Speichereinrichtung 403 gespeicherte Einrichtungsverbindungsinformation wird durch den Multiplexer (MUX) 11 beispielsweise ausgelesen und dann wird in dem Multiplexer (MUX) 11 darauf zugegriffen, wenn Senderadressen hinzugefügt werden zu den von dem eigenen Kommunikationsgerät 401 oder den mit dem eigenen Kommunikationsgerät 401 verbundenen externen Einrichtungen N hinzugefügt werden, und so weiter.
  • Der Systemspeicher 405 ist, wie in 20 gezeigt, aufgebaut zum Speichern der Einrichtungsverbindungsinformation in allen Kommunikationsgeräten, die das vierte Kommunikationssystem 301 bilden. In der Einrichtungsverbindungsinformation sind Typen externer Einrichtungen, die an die Vielzahl von Kommunikationsgeräten jeweils angeschlossen sind, mit den I/F-Nummern 1, 2, 3 der drei Einrichtungs-I/F beispielhaft verbunden, welche in den Kommunikationsgeräten jeweils installiert sind.
  • Der Taktzuordnungsabschnitt 407 ist aufgebaut, um Taktzuordnungsinformation in Bezug auf geeignete Verteilungsverhältnisse des gemeinsamen Systemtaktes SYCLK unter der Vielzahl von Kommunikationsgeräten für jeweilige externe Einrichtungen N, wie in 22 beispielhaft gezeigt, zuzuordnen basierend auf der Gesamt-Einrichtungsverbindungsinformation, und dann die Taktzuordnungsinformation zu dem Multiplexer (MUX) 11 auszusenden. Solche Gesamt-Einrichtungsverbindungsinformation wird in dem Systemspeicher 405 gespeichert und schließt Typen und Sendekapazitäten der externen Einrichtungen ein, die mit der Vielzahl von Kommunikationsgeräten, die das vierte Kommunikationssystem 301 bilden, jeweils verbunden sind.
  • Wenn der Multiplexer (MUX) 11 die Taktzuordnungsinformation empfängt, sendet er die Taktzuordnungsinformation an alle Kommunikationsgeräte einschließlich das eigene Kommunikationsgerät 401. Dann wird basierend auf dem Einrichtungsreferenztakt CK, der den verschiedenen externen Einrichtungen N eigen ist und bei Verteilungsverhältnissen des Systemtaktes SYCLK in Übereinstimmung mit der Taktzuordnungsinformation verteilt wird, die Vielzahl von Kommunikationsgeräten einschließlich des eigenen Kommunikationsgeräts 401 Datenaustauschsteuerung zwischen irgendwelchen Sendern und irgendwelchen Zielen beispielsweise dem TEL/FAX (N1) und dem DSP3 (N15) ausführen.
  • Der Einrichtungsreferenztakt CK, der den verschiedenen externen Einrichtungen N eigen ist und bei Vibrationsverhältnissen des Systemtaktes SYCLK in Übereinstimmung mit der Taktzuordnungsinformation verteilt wird, wird unter Bezugnahme auf 21A bis 21K nachstehend erläutert.
  • Der Systemtakt SYCLK ist in 21A gezeigt. Erste bis achte Einrichtungsreferenztakte CK1, CK2, ..., CK8, die durch Frequenzteilung des Systemtaktes SYCLK in geeigneter Weise erzeugt werden, sind in den 21B bis 21I gezeigt und neunte und zehnte Einrichtungsreferenztakte DK9, CK10, die durch Addieren der Einrichtungsreferenztakte CK erzeugt werden, welche durch Frequenzteilung des Systemtaktes SYCLK in geeigneter Weise erzeugt worden sind, werden in 21J und 21K gezeigt.
  • Die ersten bis dritten Einrichtungsreferenztakte CK1, CK2 und CK3 für drei Kanäle sind Kommunikationstimingtakte, die durch 1/3-Frequenzteilung des Systemtakes SYCLK hergeleitet werden können. Die Einrichtungsreferenztakte CK1, CK2, CK3 werden den externen Einrichtungen N wie z.B. TEL/FAX zugeordnet, welche eine relativ hohe Nutzungshäufigkeit haben.
  • Der vierte Einrichtungsreferenztakt CK4 für einen Kanal ist ein Kommunikationstimingtakt, der durch 1/8 Frequenzteilung des Systemtaktes SYCLK hergeleitet werden kann. Der Einrichtungsreferenztakt CK4 wird den externen Einrichtungen N wie z.B. verschiedenen Sensoren zugeordnet, dem CAN-Bus (Controller Area Network-Bus), dem befehlszugewiesenen Takt, der zum Übertragen des Befehls verwendet wird, welche bei relativ geringen Kommunikationsgeschwindigkeiten ausreichend arbeiten. Wie in 22 gezeigt, kann der vierte Einrichtungsreferenztakt CK4 für einen Kanal aufgeteilt werden in mehrere Unterkanäle durch Anwenden geeigneter Prozesse wie Frequenzteilung, Addition etc. auf den vierten Einrichtungsreferenztakt CK4 für einen Kanal, und dann können solche Unterkanäle jeweiligen Sensoren, den CAN-Datenbus etc. zugeordnet werden. Da die Einrichtungsreferenztakte konstruiert sind, um den befehlszugeordneten Takt einzuschließen, der verwendet wird zum Übertragen des Befehls, kann das Kommunikationssystem implementiert werden, das imstande ist, den Befehl vom Sender zum Empfänger zu übertragen mit einer einfachen Systemkonfiguration.
  • Zudem sind die fünften bis achten Einrichtungsreferenztakte CK5, CK6, CK7, CK8 für vier Kanäle Kommunikationstimingtakte, die durch 1/32 Frequenzteilung des Systemtaktes SYCLK hergeleitet werden können. Die Einrichtungsreferenztakte CK1, CK2, CK3 werden den externen Einrichtungen N wie z.B. CD-Spielern, digitalen Audiobandmaschinen, Mini-Disk-Spielern, Rundfunkempfängern, Navigationssystemen etc. beispielsweise zugewiesen.
  • Der neunte Einrichtungsreferenztakt CK9 für einen Kanal ist ein Kommunikationstimingtakt, der durch Ausführen einer logischen Summe des zweiten Einrichtungsreferenztaktes CK2 und des siebten Einrichtungsreferenztaktes CK7 erzeugt werden kann. Der neunte Einrichtungsreferenztakt CK9 wird den externen Einrichtungen N wie z.B. DVD-ROM-Laufwerken etc. beispielsweise zugeordnet.
  • Der zehnte Einrichtungsreferenztakt CK10 für einen Kanal ist ein Kommunikationstimingtakt, der erzeugt werden kann durch Ausführen einer logischen Summe des dritten Einrichtungsreferenztaktes CK3 und des achten Einrichtungsreferenztaktes CK8. Der neunte Einrichtungsreferenztakt CK10 wird den externen Einrichtungen N wie z.B. Digitalfernsehgeräten etc. beispielsweise zugeordnet.
  • Wenn die Vielzahl von Einrichtungsreferenztakten CK, die den verschiedenen externen Einrichtungen jeweils eigen sind, durch Verteilen des Systemtaktes erzeugt werden, wie oben beschrieben, ist ein wichtiger Bezug, dass jeweilige Impulsanstiegszeitpunkte bzw. Timings der Vielzahl von Einrichtungsreferenztakten CK festgelegt werden, um zwischen den externen Einrichtungen verschoben worden zu sein unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Impulsanstiegszeitpunkte bzw. -Timings, die als Datenkommunikationstimings jeweiliger externer Einrichtungen N dienen, nicht gleichzeitig unter den externen Einrichtungen erzeugt werden. Als die Datenkommunikationstimings bzw. Zeitpunkte der verschiedenen externen Einrichtungen N können auch Impulsabfallzeiten bzw. Timings verwendet werden statt der Impulsanstiegszeiten.
  • Auf diese Weise werden gemäß dem fünften Kommunikationsgerät der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Taktzuordnungsinformationen in Bezug auf geeignete Verteilungsverhältnisse des Systemtaktes für jeweilige externe Einrichtungen basierend auf der Gesamt-Einrichtungsverbindungsinformation erzeugt und die erzeugte Taktzuordnungsinformation wird an alle Kommunikationsgeräte einschließlich des eigenen Kommunikationsgerätes gesendet. Die Gesamt-Einrichtungsverbindungsinformation wird in der Gesamt-Einrichtungsverbindungsinformations-Speichervorrichtung gespeichert und schließt die Typen der externen Einrichtungen, die mit der Vielzahl von Kommunikationsgeräten verbunden sind, welche das Kommunikationssystem bilden, jeweils ein. Ansprechend auf die Taktzuordnungsinformation können die Vielzahl von Kommunikationsgeräten einschließlich des eigenen Kommunikationsgerätes Datenaustauschsteuerung zwischen irgendeinem Sender und irgendeinem Ziel z.B. zwischen den externen Einrichtungen, basierend auf den Einrichtungsreferenztakten durchführen, die den verschiedenen externen Einrichtungen eigen sind und bei Verteilungsverhältnissen des Systemtaktes in Übereinstimmung mit der Taktzuordnungsinformation verteilt sind.
  • Demgemäss werden Kommunikationsdaten, die von verschiedenen externen Einrichtungen gesendet werden, zu der Datensendeleitung jeweils synchron mit den Kommunikationstimings in Übereinstimmung mit den den jeweiligen externen Einrichtungen eigenen Einrichtungsreferenztakten gesendet. Zudem werden Impulsanstiegstimings oder Impulsabfalltimings, die als Kommunikationstimings für von verschiedenen externen Einrichtungen jeweils gesendete Kommunikationsdaten dienen, festgelegt, um zueinander verschoben zu sein. Aus diesem Grund kann im Voraus verhindert werden, dass Kommunikationsdaten gleichzeitig von unterschiedlichen Sendern gesendet werden und daher kann eine Kollision zwischen den Kommunikationsdaten sicher vermieden werden. Als ein Ergebnis kann ein Kommunikationsgerät, das imstande ist, eine Verbesserung bei der Kommunikationseffizienz in dem Kommunikationssystem bereitzustellen, realisiert werden.
  • Gemäß dem vierten Kommunikationssystem 301, in dem die Vielzahl von Kommunikationsgeräten gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung über die Datensendeleitung verbunden sind, kann Kollision der Kommunikationsdaten sicher vermieden werden und als ein Ergebnis kann das Kommunikationssystem, das imstande ist, die Kommunikationseffizienz extrem zu verbessern, implementiert werden.
  • Als Nächstes wird ein sechstes Kommunikationsgerät gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 19 nachstehend erläutert während der Fall beschrieben wird, in dem ein solches Kommunikationsgerät angewendet wird auf das Kommunikationsgerät, das das obige vierte Kommunikationssystem 301 bildet. In diesem Fall entsprechen die Root-Hubs RH, die das vierte Kommunikationssystem 301 bilden, das in 17 gezeigt ist, den Kommunikationsgeräten gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In dem sechsten Kommunikationsgerät gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt es Bestandteile, die gemeinsam sind mit jenen des zweiten Kommunikationsgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 6 gezeigt ist, und jenen des fünften Kommunikationsgerätes gemäß der in 18 gezeigten neunten Ausführungsform. Daher wird, da gemeinsame Bezugszeichen den gemeinsamen Bestandteilen in den Ausführungsformen zugeordnet werden, ihre Erläuterung weggelassen. Nachstehend werden hauptsächlich Unterschiede im Aufbau zwischen den zweiten und fünften Ausführungsformen erläutert.
  • Zusätzlich zu der Konfiguration des Kommunikationsgerätes 101 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst das sechste Kommunikationsgerät 501 gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner den Einstellungsspeicher 403, den Systemspeicher 405 als Gesamt-Einrichtungsverbindungsinformations-Speichervorrichtung, und den Taktzuordnungsabschnitt 407 als Taktzuordnungsvorrichtung.
  • Gemäß dem sechsten Kommunikationsgerät der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden wie bei dem fünften Kommunikationsgerät der neunten Ausführungsform die Kommunikationsdaten, die von jeweiligen externen Einrichtungen N gesendet werden, synchron mit den Kommunikationstimings in jeweiligen externen Einrichtungen zu der Datensendeleitung 303 gesendet. Zudem werden Impulsanstiegstimings oder Impulsabfalltimings, die als Kommunikationstimings für die Kommunikationsdaten dienen, welche von verschiedenen externen Einrichtungen N jeweils gesendet werden, festgelegt, um zueinander verschoben zu sein. Daher kann im Voraus verhindert werden, dass Kommunikationsdaten von unterschiedlichen Sendern gleichzeitig gesendet werden und demnach kann eine Kollision zwischen den Kommunikationsdaten sicher vermieden werden. Als ein Ergebnis kann das Kommunikationsgerät realisiert werden, das imstande ist, zu einer Verbesserung in der Kommunikationseffizienz des Kommunikationssystems beizutragen.
  • Gemäß dem vierten Kommunikationssystem 301, in dem die Vielzahl von Kommunikationsgeräten gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung über die Datensendeleitung verbunden sind, kann Kollision der Kommunikationsdaten sicher vermieden werden und als Ergebnis kann das Kommunikationssystem, das imstande ist, die Kommunikationseffizienz extrem zu verbessern, implementiert werden.
  • Obwohl detailliert erläutert, sollte die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt werden und andere Ausführungsformen können gefunden werden durch Modifizieren der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise.
  • Das heißt, beispielsweise sind verschiedene Standards wie IEEE1394, USP, etc., als Protokolle für die Schnittstellen, die mit der Vielzahl externer Einrichtungen in Eins-zu-Eins-Entsprechung in dem Kommunikationsgerät der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden sind, beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung sollte nicht auf solche Beispiele beschränkt werden. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung irgendwelchen Schnittstellen entsprechen, die auf Standards basieren, die von den in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Protokollen abweichen. Letztendlich, obwohl der Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf das Fahrzeugnetz angewendet worden ist, in den obigen Ausführungsformen erläutert worden ist, die vorliegende Erfindung nicht auf solche Fälle beschränkt. Es muss nicht erwähnt werden, dass die vorliegende Erfindung auf alle Arten von Kommunikationssystemen angewendet werden kann.

Claims (12)

  1. Kommunikationsgerät, umfassend: eine Vielzahl von mit einer Vielzahl von jeweiligen externen Einrichtungen außerhalb des Geräts (21, 29, 37, 45, 53, 61) verbundenen Schnittstellen (19, 27, 35, 43, 51, 59) mit unterschiedlichen Sendegeschwindigkeiten für das Empfangen von Digitaldaten von den jeweiligen externen Einrichtungen (21, 29, 37, 45, 53, 61); eine Vielzahl von jeweils mit der Vielzahl von Schnittstellen (19, 27, 35, 43, 51, 59) verbundenen Frequenzmodulatoren (15, 23, 31, 39, 47, 55) zum jeweiligen Ausführen einer Frequenzmodulation und dann zum Aussenden der Digitaldaten, die der Modulation unterzogen worden sind, zu einer Datenübertragungsleitung (3, 103); und einen Multiplexer (11) zum Multiplexieren der Digitaldaten, die von der Vielzahl von Frequenzmodulatoren (15, 23, 31, 39, 47, 55) gesendet worden sind, um die multiplexierten Digitaldaten zu einem externen Netz außerhalb des Geräts zu senden; dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzmodulatoren (15, 23, 31, 39, 47, 55) angeordnet sind, um die Digitaldaten auf der Zeitbasis zu komprimieren zum Abstimmen von Signalzyklen der Digitaldaten für das Synchronisieren der Signale mit einem vorbestimmten ersten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung (3, 103), und der Multiplexer (11) eingerichtet ist zum jeweiligen Einstellen von Impulsanstiegszeiten der abgestimmten Signale und zum Synchronisieren der abgestimmten Signale auf den Systemtakt.
  2. Kommunikationsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Verteiler (7) zum Empfangen multiplexierter Digitaldaten von dem externen Netz und dann zum Verteilen der multiplexierten Digitaldaten durch Umkehrmultiplexierung mit Hilfe von Synchronisation mit einem vorbestimmten zweiten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung (3, 103); eine Vielzahl von Frequenzmodulatoren (17, 25, 33, 41, 49, 57) zum Empfangen der vom Verteiler (7) verteilten Digitaldaten, und dann zum Ausführen einer Frequenzdemodulation, um die Digitaldaten auszusenden, die der Demodulation unterzogen worden sind; die Vielzahl von Schnittstellen (19, 27, 35, 43, 51, 59) mit jeweiligen externen Einrichtungen (21, 29, 37, 45, 53, 61) verbunden zum Senden der demodulierten Digitaldaten von dem Demodulator zu den jeweiligen externen Einrichtungen (21, 29, 37, 45, 53, 61), wobei der Verteiler (7) eingerichtet ist zum Empfangen der multiplexierten Digitaldaten einschließlich einer Vielzahl von Digitaldaten, deren Signalzyklen angepasst sind, um mit dem zweiten Systemtakt synchronisiert zu sein, und die Demodulatoren (17, 25, 33, 41, 49, 57) eingerichtet sind zum Ausdehnen der komprimierten Digitaldaten auf Zeitbasis, um den Übertragungsgeschwindigkeiten der jeweiligen externen Einrichtungen (21, 29, 37, 45, 53, 61) zu entsprechen.
  3. Kommunikationsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Vielzahl von Informationshinzufügvorrichtungen zum Addieren von Kopf- bzw. Header-Information in einen Datenraumbereich, der durch die zeitbasierte Kompression der Digitaldaten gebildet wird, wobei die Header-Information mindestens ein Ziel der komprimierten Digitaldaten einschließt, welche aufgeteilt werden in eine vorbestimmte geeignete Einheit in Bezug auf die Vielzahl von Schnittstellen (19, 27, 35, 43, 51, 59), und dann ausgegeben werden.
  4. Kommunikationsgerät nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine Vielzahl von Header-Informations-Löschvorrichtungen zum Löschen von Header-Information von den Digitaldaten, zu welchen die Header-Information einschließlich mindestens dem Ziel hinzugefügt worden ist und welche dann von dem Verteiler (7) ausgesendet werden.
  5. Kommunikationsgerät nach Anspruch 2, wobei Datenaustauschvorgänge zwischen Sendern und Zielen basierend auf der Vielzahl von externen Einrichtungen (21, 29, 37, 45, 53, 61) eigenen Einrichtungsreferenztakten ausgeführt werden, die bei vorbestimmten Verteilungsverhältnissen des zweiten Systemtakts verteilt werden.
  6. Kommunikationsgerät nach Anspruch 2, wobei der erste Systemtakt und der zweite Systemtakt beide bei einer gemeinsamen Frequenz festgelegt werden.
  7. Kommunikationsverfahren zur Verwendung in einem Kommunikationssystem, das eine Vielzahl von Schnittstellen (19, 27, 35, 43, 51, 59) einschließt, die mit einer Vielzahl von jeweiligen externen Einrichtungen (21, 29, 37, 45, 53, 61) außerhalb des Kommunikationssystems verbunden sind, mit unterschiedlichen Sendegeschwindigkeiten für Empfangsdigitalsignale von den jeweiligen externen Einrichtungen (21, 29, 37, 45, 53, 61), wobei das Kommunikationsverfahren umfasst: Ausführen einer Frequenzmodulation und dann Aussenden der Digitaldaten, die der Modulation unterzogen worden sind zu einer Datenübertragungsleitung (3, 103); und Multiplexieren der modulierten, zu einem externen Netz zu sendenden Digitaldaten; gekennzeichnet durch Ausführen einer Frequenzmodulation durch Komprimieren der Digitaldaten auf Zeitbasis zum Abstimmen von Signalzyklen der Digitaldaten zur Synchronisation der Signale mit einem vorbestimmten ersten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung (3, 103), jeweiliges Einstellen von Impulsanstiegszeitabstimmungen der abgestimmten Signale, und Synchronisieren der abgestimmten Signale mit dem ersten Systemtakt, um sie auf dem externen Netz zu senden.
  8. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Empfangen multiplexierter Digitaldaten von dem externen Netz; Verteilen der multiplexierten Digitaldaten durch Umkehrmultiplexierung mit Hilfe der Synchronisation mit einem vorbestimmten zweiten Systemtakt auf der Datenübertragungsleitung (3); Ausführen einer Frequenzdemodulation, um die Digitaldaten, die der Demodulation unterzogen werden, auszusenden; Senden der demodulierten Digitaldaten von dem Demodulator zu den jeweiligen externen Einrichtungen (21, 29, 37, 45, 53, 61), wobei die multiplexierten Digitaldaten eine Vielzahl von Digitaldaten einschließen, deren Signalzyklen angepasst sind, um synchron zu sein mit dem zweiten Systemtakt, und die Demodulation durchgeführt wird durch Erweitern der komprimierten Digitaldaten auf Zeitbasis, um den Sendegeschwindigkeiten der jeweiligen externen Einrichtung (21, 29, 37, 45, 53, 61) zu entsprechen.
  9. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 7, wobei die über die Datenübertragungsleitung (3, 103) eingegebenen Digitaldaten jeweils in mehrere Pakete transformiert werden und dann zu dem externen Netz auf einer TDMA-Basis gesendet werden.
  10. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 7, wobei der erste Systemtakt und der zweite Systemtakt beide bei einer gemeinsamen Frequenz festgelegt sind.
  11. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Hinzufügen von Kopf- bzw. Header-Information in einem Datenraumbereich, der durch die zeitbasierte Kompression der Digitaldaten gebildet wird, wobei die Header-Information mindestens das Ziel der Digitaldaten einschließt, welche natürliche Kommunikationsgeschwindigkeiten der Vielzahl von Schnittstellen (19, 27, 35, 43, 51, 59) haben und in eine vorbestimmte geeignete Einheit der Vielzahl von Schnittstellen (19, 27, 35, 43, 51, 59) aufgeteilt werden und dann ausgegeben werden; und Ausführen der Frequenzmodulation zum Synchronisieren der Digitaldaten, zu denen die Header-Information hinzugefügt worden ist, mit dem ersten Systemtakt.
  12. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend: Hinzufügen von mindestens das Ziel einschließender Header-Information zu Digitaldaten, welche der Frequenzmodulation unterzogen worden sind und aufgeteilt worden sind in eine vorbestimmte geeignete Einheit der Vielzahl von Schnittstellen (19, 27, 35, 43, 51, 59), und dann jeweils ausgegeben werden; und jeweiliges Aussenden der Digitaldaten, zu welchen die Header-Information hinzugefügt ist, zu einer Datenübertragungsleitung (3, 103).
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