DE69910558T2 - Verfahren und vorrichtungen zur synchronisierung in einem kommunikationsnetz - Google Patents

Verfahren und vorrichtungen zur synchronisierung in einem kommunikationsnetz Download PDF

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    • H04W48/08Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisierung von Vorrichtungen, die an ein Kommunikationsnetz mit drahtlosen Verbindungen angeschlossen sind. Sie ist insbesondere anwendbar im Rahmen eines Heim-Kommunikationsnetzes. Die Erfindung betrifft außerdem Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • In einem Bus vom Typ IEEE 1394, der in der Norm IEEE 1394-1995 beschrieben ist, "stempelt" oder markiert jede mit dem Bus verbundene Vorrichtung ("Knoten") die isochronen Pakete, die sie überträgt, mit einer Zeitinformation, die den Zeitpunkt anzeigt, bei dem das Paket durch die Empfängervorrichtung zurückgewonnen werden muß.
  • Jede mit dem Bus verbundene Vorrichtung (oder "Knoten") enthält ein 32-Bit-Taktregister, das bei der Taktfrequenz des Bus inkrementiert wird, nämlich 24,576 MHz. Dieses Register (in der Norm IEEE 1394-1995 mit "Cycle Time Register" bezeichnet) ist in drei Bereiche aufgeteilt (die 12 gringstwertigen Bit, die 13 mittelwertigen Bit und die 7 höchstwertigen Bit), die daher bei Frequenzen von 24,576 MHz, 8 KHz bzw. 1 Hz inkrementiert werden.
  • Bei der Anwesenheit von Vorrichtungen, die an dem isochronen Verkehr teilnehmen können, und zur Synchronisierung dieser Vorrichtungen wird eine der beiden als "Vorrichtung" oder als "Haupt-Vorrichtung- oder Zylkus-Knoten" ("Cycle master" gemäß der IEEE 1394-Therminologie) gewählt. Die Zyklus-Mastervorrichtung erzeugt alle 125 μs ein isochrones Rahmen- oder Zyklus-Startpaket, was einer Frequenz von 8 KHz entspricht. Dieses Paket enthält den Wert des 32-Bit-Taktregisters der Zyklus-Mastervorrichtung im Zeitpunkt der Übertragung. Eine Paket-Empfängervorrichtung bedient sich seines eigenen 32-Bit-Registers für Werte, die von der Zyklus-Mastervorrichtung empfangen werden.
  • Das oben genannte Dokument IEEE 1394-1995 betrifft den Aufbau des seriellen Bus. Eine zusätzliche Norm, die die Verbindung mehrerer Busse über Brücken betrifft, ist derzeit in der Entwicklung. Die letzte Version dieses Projekts, die derzeit von der IEEE verfügbar ist, trägt die Bezeichnung P1394.1 Draft 0,04 und datiert vom 07. Februar 1999, und die vorangehende Version datiert vom 18. Oktober 1997.
  • Wenn man mehrere Busse über eine Brücke verbindet, ist es für eine richtige Interpretation der Zeitmarkierungen der Pakete und die Korrektur der Taktabweichungen oder eine sogenannte Taktdrift unerläßlich, auf beiden Seiten der Brücke denselben Takt anzuwenden.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Synchronisierung in einem Kommunikationsnetz mit wenigstens zwei Bussen, die durch ein drahtloses Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind, wobei jeder Bus über ein Portal mit dem drahtlosen Kommunikationsnetz verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    • – Bestimmung eines sogenannten Zyklus-Server-Portals, dessen eigener Takt als Referenz für die anderen Portale dient,
    • – Übertragung eines Synchronisiersignals über jedes Portal bei einem vorbestimmten Zeitpunkt relativ zu dem Start eines Rahmens und gekennzeichnet durch jedes Portal, wobei dieser Rahmen bezüglich jedes zu jedem Portal gehörenden Taktes definiert ist und das Synchronisiersignal durch Einfügung eines Steuerfensters gebildet wird,
    • – Detektion der Steuerfenster der anderen Portale durch jedes Portal und Auswahl eines der detektierten Fenster für die Synchronisierung des Taktes des Empfängerportals mit dem Takt des Zyklus-Server-Portals, wobei das gewählte Fenster einem Portal entspricht, dessen Takt mit dem des Zyklus-Server-Portals bereits synchronisiert ist.
  • Der Takt wird derart graduell unter den Portalen verbreitet, die einer nach dem anderen auf den Takt des Zyklus-Servers oder auf den eines Portals verriegelt werden, das näher zu dem letzteren liegt und dessen Takt bereits wenigstens teilweise synchronisiert ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält ein Steuerfenster wenigstens einen Teil eines Wertes des Taktes des Senderportals des Steuerfensters, und der Wert ist derjenige des Taktes im Zeitpunkt der Übertragung des Steuer fensters, und der übertragene Wert wird durch das Empfängerportal dafür benutzt, den Wert seines eigenen Taktes zu aktualisieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält der durch ein Portal übertragene Taktwert eine Korrektur für die Kompensation der Verarbeitungszeit des Steuerfensters bei der Übertragung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der durch ein Portal empfangene Taktwert vor der Aktualisierung des Wertes seines eigenen Taktes korrigiert, um die Verarbeitungszeit des Portals beim Empfang zu berücksichtigen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Taktwert in mehrere Gruppen von Bit aufgespalten, die über aufeinanderfolgende Steuerfenster übertragen werden, die durch ein und dasselbe Portal übertragen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Verfahren außerdem den Schritt der Bestimmung seines Abstands zu dem Zylkus-Server-Portal durch jedes Portal, und der Abstand eines bestimmten Portals wird als die Minimalzahl von Wiederholerportalen bestimmt, die benötigt werden, damit ein Datenwort von dem Zyklus-Server-Portal das bestimmte Portal erreicht.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerfenster, das durch ein bestimmtes Portal für seine eigene Synchronisierung gewählt wird, das Steuerfenster eines Portals, das den kürzesten Abstand unter den durch das bestimmte Portal empfangenen Steuerfenstern aufweist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Verfahren außerdem den Schritt der Verriegelung einer phasenverkoppelten Schleife eines Empfängerportals auf den Zeitpunkt des Empfangs des gewählten Steuerfensters, und die phasenverkoppelte Schleife dient zur Inkrementierung eines Registers, das den Taktwert dieses Portals enthält.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Verfahren außerdem den Schritt der Wahl eines Zyklus-Master-Knotens des gesamten Kommunikationsnetzes aus den Knoten, die mit dem Netz verbunden sind, und das Zyklus-Server-Portal ist das Portal, das mit dem Bus verbunden ist, mit dem der Zyklus-Master-Knoten des Netzes ebenfalls verbunden ist, und das Zyklus-Server-Portal synchronisiert seinen eigenen Takt auf einen Takt des Zyklus-Master-Knotens des Netzes.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kommunikationsbus vom Typ IEEE 1394, und die Synchronisierung des Zyklus-Server-Portals auf den Zyklus-Master-Knoten des Netzes erfolgt durch Zyklus-Startpakete, die durch den Knoten übertragen werden, und die Frequenz der Übertragung von Rahmen über den drahtlosen Teil des Netzes ist ein Untervielfaches der Frequenz der Übertragung der Zyklus-Start-Pakete.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dient ein Takt für ein Portal, das nicht das Zyklus-Server-Portal ist, zur Synchronisierung des Bus, mit dem das Portal verbunden ist.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Schnittstellenbildung für einen Kabelbus und einen drahtlosen Kommunikationsnetz, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    • – diesen Kabelbus benutzende Mittel zur Taktrückgewinnung, wobei diese Rückgewinnungsmittel eine phasenverkoppelte Schleife zur Verkopplung auf ein periodisches Signal und einen Zähler zum Zählen eines takt-eigenen Absolutwertes enthalten und der Zähler mit einem Takt verbunden ist, der aus der phasenverkoppelten Schleife zur Inkrementierung des Zählers abgeleitet ist, und wobei der Absolutwert des Zählers mit demjenigen eines mit dem Kabelbus verbundenen Knotens synchronisiert ist,
    • – Mittel zur periodischen Übertragung eines Steuerfensters zu dem drahtlosen Kommunikationsnetz, wobei das Steuerfenster als Zeitreferenz für die anderen mit dem drahtlosen Netz verbundenen Vorrichtungen dient, die Erzeugung des Steuerfensters mit dem Zustand des Zählers verknüpft ist, das Steuerfenster ein Datenwort für den Zustand des Zählers im Zeitpunkt der Übertragung des Steuerfensters enthält.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Schnittstellenbildung zwischen einem Kabelbus und einem drahtlosen Kommunikationsnetz, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    • – Mittel zur Taktrückgewinnung aus einem über das drahtlose Kommunikationsnetz übertragenen Signal, wobei die Rückgewinnungsmittel eine phasenverkoppelte Schleife und ein takteigenes Register enthalten,
    • – Mittel (μ') zur Wahl eines Steuerfensters aus mehreren über das drahtlose Netz übertragenen Steuerfenstern,
    • – Mittel zur Extrahierung einer Synchronisierung des Steuerfensters zur Speisung der phasenverkoppelten Schleife,
    • – Mittel zur Extrahierung von Datenwörtern für den Absolutwert eines Referenztaktes des Steuerfensters und zur Aktualisierung des takteigenen Registers.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines besonderen, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels, das in den beigefügten Figuren dargestellt ist:
  • 1 ist ein Diagramm und zeigt drei IEEE 1394 Busse, die über eine Brücke verbunden sind, die aus den drei über die drahtlose Übertragung kommunizierenden Portalen bestehen,
  • 2 ist ein Diagramm und zeigt den durch die Übertragung eines asynchronen Pakets eingeführten Phasenfehler oder Phasenjitter,
  • 3 ist ein Funktionsschema der Schaltungen einer Brücke, die Daten von einem Bus empfängt und sie zu dem "drahtlosen" Netz überträgt,
  • 4 ist ein Funktionsschema der Schaltungen einer Brücke, die Daten von dem "drahtlosen" Netz empfängt und sie zu einem Bus überträgt,
  • 5 ist ein Schaltbild zur Wiederherstellung eines Takts mit 8 KHz aus einem Takt mit 8/N KHz, und
  • 6 ist ein Diagramm eines in dem Ausführungsbeispiel benutzten Rahmens.
  • Wenngleich das Ausführungsbeispiel Busse IEEE 1394 betrifft und die Beschreibung bestimmte Ausdrücke aus der Terminologie für diesen Bustyp verwendet, ist die Erfindung nicht auf den IEEE 1394-Bus beschränkt und kann auf anderen Gebieten angewendet werden.
  • Das Netz von 1 enthält drei Busse vom Typ IEEE 1394, bezeichnet mit 1, 2 und 3, die über ein drahtloses Netz miteinander verbunden sind, an das die Busse jeweils über als "Portale" bezeichnete Knoten angeschlossen sind ("Portale" gemäß der Terminologie in dem Dokument P1394.1) WL1, WL2 und WL3. Die Portale kommunizieren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel miteinander über eine drahtlose Übertragung bei Hochfrequenzen. Es wird angenommen, dass die Vereinigung der Portale das darstellt, was im folgenden als eine drahtlose "Brücke" bezeichnet wird, die die Busse miteinander verbindet.
  • Diese Portale sind jedes außerdem Mitglieder eines der Kabelbusse und bilden daher Knoten in der Bedeutung der Norm IEEE 1394 in demselben Sinne wie die anderen mit den Bussen verbundenen Vorrichtungen. Zum Zweck der Synchronisierung des gesamten Netzes wird eine der mit einem der Busse verbundenen Vorrichtungen als die "Netz-Zyklus-Mastervorrichtung" (oder "reiner Zyklus-Master") gewählt. Es sei bemerkt, dass dieses Konzept weiter ist als das des "Zyklus-Masters" (cycle master), das auf einen Bus beschränkt ist. Diese Vorrichtung trägt in 1 die Bezugsziffer 4. Die Zyklus-Mastervorrichtung des Netzes, die auch eines der Portale sein kann, wird durch den Verwalter der Brücke ("prime portal" gemäß der IEEE P1394.1-Terminologie) aus den Zyklus-Mastervorrichtungen der verschiedenen Kabelbusse bestimmt. Die Zyklus-Mastervorrichtung des Netzes kann, als Beispiel, diejenige der Vorrichtungen sein, die möglicherweise diese Kapazität haben und die höchste Serien- oder Identifizierungsnummer besitzen.
  • Das Portal, das die Netz-Zyklus-Mastervorrichtung ist, oder das Portal, das mit dem Bus verbunden ist, mit dem die Netz-Zyklus-Mastervorrichtung verbunden ist, wird mit "cycle server" bezeichnet. Es ist der "cycle server", dessen Aufgabe es ist, den von der Netz-Zyklus-Mastervorrichtung stammenden Takt zu den anderen Portalen zu übertragen. Die Zyklus-Mastervorrichtungen der anderen Busse werden auf die von ihren Portalen empfangenen Takt blicken.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist jeder Knoten mit einem Register versehen, von dem zwei Markierungen in dem Fall der ersten Markierung anzeigen, ob der Knoten der Zyklus-Master des Bus ist, und in dem Fall der zweiten Markierung anzeigen, ob der Knoten der Zyklus-Master des Netzes ist. Für jedes Portal ist es ausreichend, dieses Register auf den Zyklusmaster seines Busses zu lesen (der Knotenidentifizierer, bezeichnet mit "node_id", des Zyklusmasters ist bekannt und hat den Wert 0). Das Portal, das bestimmt, dass der Zyklusmaster seines Bus der Zyklusmaster des Netzes ist, wird dann der ZyklusMaster des drahtlosen Netzes.
  • Das drahtlose Netz benutzt einen TDMA-Mechanismus (für "Time Division Multiplex Access") für den Zugriff zu dem Übertragungskanal. Dieser Zugriffsmechanismus ist Gegenstand einer französischen Patentanmeldung, angemeldet auf den Namen des Anmelders an demselben Tag wie die Prioritätsanmeldung der vorliegenden Anmeldung (21.04.1998), und angemeldet unter der Nummer FR 9804983. Parallel dazu wird der Mechanismus für den Zugriff zu einem IEEE 1394 Bus von einem Knoten selbst in einer genaueren Weise in der IEEE-Dokumentation für diese Norm bestimmt, auf die man sich im Bedarfsfall beziehen kann.
  • Ein TDMA-Rahmen ist in Fenster unterteilt, während der die Portale übertragen können. Die Zuordnung eines oder mehrerer Fenster zu einem Portal erfolgt durch einen Reservierungsmechanismus, der es ermöglicht, dass ein Portal seine Übertragungsanforderungen ausdrückt und sie mit den Anforderungen der anderen Portale für eine optimale Beteiligung an dem drahtlosen Kanal konfrontiert. Die Reservierung erfolgt durch die sogenannten Steuerfenster. Ein Fenster, entweder ein Steuerfenster oder ein Datenfenster, ist ein vorbestimmtes Zeitintervall, dessen Beginn relativ zu dem Beginn des Rahmens definiert ist. Ein Steuerfenster je Rahmen wird jeder an der Übertragung beteiligten Vorrichtung zugeordnet. Die Informationen, die durch ein Portal in seinem Steuerfenster übertragen werden, werden in den Steuerfenstern der anderen Portale wieder benutzt und verbreitet. Auf diese Weise werden, selbst bei einer unvollständigen Verbindung (nämlich, wenn es keine direkte Verbindung zwischen wenigstens zwei Portalen gibt), die Steuerinformationen in dem drahtlosen Netz verbreitet.
  • 6 zeigt das Format eines Rahmens und eines Steuerfensters unter denen, die in dem Rahmen anwesend sind.
  • Der Rahmen TDMA enthält einen Bereich von n Steuerfenstern FCm und einen Bereich von Datenfenstern D, wobei n die Zahl der Portale der drahtlosen Brücke ist. Jedes Steuerfenster FCm enthält ein sogenanntes festes Fenster F, gefolgt von sogenannten wiederholten Fenstern Cm, p. Die wiederholten Cm, p in einem Steuerfenster haben dieselbe Reihenfolge wie die Steuerfenster in einem Rahmen. In anderen Worten, wenn ein Portal X das Steuerfenster FC2 überträgt, dann werden die wiederholten Fenster Cm,2 der anderen Steuerfenster für die Wiederholung der Steuerdaten des Portals X reserviert.
  • Wenngleich alle Steuerfenster in dem in 6 dargestellten Beispiel aneinandergrenzend sind, so ist das nicht notwendiger Weise immer der Fall: die Steuerfenster und die Datenfenster können verschachtelt sein. Die Hauptbemühung besteht darin, dass die Lage der Steuerfenster in dem Rahmen sowie die Übereinstimmung zwischen jedem Steuerfenster und jedem Portal durch jedes der Portale bekannt sein muß. Als ein praktisches Beispiel werden die Steuerfenster in einer aufsteigenden Reihenfolge nummeriert und in dieser Reihenfolge in dem Rahmen dargestellt. Jedes Portal besitzt außerdem eine einzige Ordnungszahl, die sie bei der drahtlosen Brücke identifiziert. Ein Portal benutzt das Steuerfenster, das seiner eigenen einzigen Zahl entspricht.
  • Das Steuerfenster FCm ist dasjenige, das durch das Portal m übertragen wird. Das feste Fenster des Steuerfensters FCm enthält Datenwörter für die benachbarten Portale des Senderportals m. Der Inhalt dieses festen Fensters wird durch die Portale nicht wiederholt, die das Fenster empfangen. Im allgemeinen enthält das feste Fenster die Adresse des Senderportals und den Abstand von dem Portal zu dem Zyklus-Server, sowie eine Reservierungsanforderung für Datenfenster im Konkurrenz ("contention")-Modus.
  • Das wiederholte Fenster Cm,m des Steuerfensters FCm enthält Daten, die anzeigen, ob das Portal m ein Zyklus-Server des Netzes ist, sowie gegebenenfalls eine Anforderung für die Reservierung im "isochronen" Modus oder im "asynchronen" Modus der Datenfelder ist.
  • Die anderen wiederholten Fenster des Steuerfensters FCm enthalten den Inhalt der Steuerfenster, die direkt oder indirekt von anderen Portalen als dem Portal m empfangen werden. Ein Portal wiederholt die Steuerdaten eines anderen Portals nur einmal. Zu diesem Zweck speichert jedes Portal den Inhalt der von den anderen Portalen empfangenen Steuerfenster und prüft, dass es dieses nicht vorher wiederholt hat, bevor es zu seinem eigenen Steuerfenster zurückkopiert wurde.
  • Es sind drei Mechanismen für die Reservierung der Steuerfenster vorgesehen:
    • – Ein isochroner Reservierungsmechanismus, wenn ein Portal wünscht, einen isochronen Strom (entsprechend einer bekannten und konstanten Bitrate) zu übertragen, überträgt er in seinem Steuerfenster ein Datenwort, das die Anzahl von Fenstern je Halbbild anzeigt, die es für erforderlich schätzt. Diese Reservierung ist für alle künftigen Rahmen gültig, bis die Reservierung aufgehoben oder annuliert wird.
    • – Ein asynchroner Reservierungsmechanismus: bei jedem Rahmen überträgt ein Portal ein Datenwort in seinem Steuerfenster, das die Anzahl der Datenfenster anzeigt, die er in dem vorliegenden Rahmen zu reservieren wünscht. Die Reservierung ist nur für einen Rahmen gültig und muß im Bedarfsfall für andere Rahmen erneuert werden. Gemäß den beiden obigen Reservierungsmechanismen ist jedes Portal des Netzes damit beauftragt, in seinem eigenen Steuerfenster während der künftigen Rahmen die Reservierungen der Fenster zu wiederholen, die für jedes andere mit dem drahtlosen Netz verbundenen Portal erfolgen, so als wenn sie vorher in dem für jedes dieser anderen Portale reservierten Steuerfenster übertragen worden wären. Jede Vorrichtung leitet dann aus diesen Anforderungen sowie aus diesen zweideutigen Regeln ab, was die tatsächliche Belegung des nächsten Rahmens ist. Die mehrdeutigen Regeln, die nicht Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung sind, dienen zur Bestimmung, welches Portal das Recht zum Senden hat, wenn eine Konkurrenz in der Reservierung besteht. Eine Vorrichtung benutzt effektiv die Anzahl der reservierten Fenster nicht, bevor es sicher ist, dass einerseits alle an mit dem drahtlosen Netz verbundenen Vorrichtungen das Datenwort tatsächlich empfangen haben (was abhängig ist von der Konfiguration des Netzes), und dass es andererseits das einzi ge ist, das zum Senden berechtigt ist (wenn eine Konkurrenz in der Reservierung bestanden hat).
    • – Schließlich ist ein letzter sogenannter Konkurrenzmechanismus vorgesehen. Wegen der Konfiguration des Netzes (und der aufeinanderfolgenden Rückschläge, die für die Verbreitung der Reservierungen benötigt werden), muß ein Portal eine bestimmte Anzahl von Rahmen zwischen dem Zeitpunkt der Reservierung und dem Zeitpunkt der tatsächlichen Sendung der Daten abwarten. Es kann jedoch vorkommen, dass der Rahmen wenig ausgelastet ist. Der Konkurrenzmechanismus kann in einem derartigen Fall benutzt werden. Das Portal muß das Steuerfenster benutzen; um die Anzahl von Fenstern anzuzeigen, die es benutzen will: das werden noch nicht reservierte Fenster sein. Es fügt seine Daten in denselben Rahmen wie seine Steuerfenster in Datenfenster ein, die auf sein eigenes Steuerfenster folgen. Es ist klar, dass es dann, wenn zwei Portale dieselbe Übertragung zur selben Zeit durchführen, eine Kollision gibt. Die Übertragungsphase muß daher durch eine durch den Empfänger erzeugte Bestätigungsphase sein.
  • Das drahtlose Netz benutzt einen isochronen Rahmen, der auf ein Untervielfaches des 8 KHz-Taktes, das heißt einen Takt mit 8/N KHz, verriegelt ist. In vorteilhafter Weise wird N als eine Potenz p von 2 und gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit höchstens p = 6 angenommen. Der Takt wird durch Beachtung der 13-p Bit des zweiten Bereichs des Taktregisters gewonnen. Dieser Takt wird zunächst gemäß der Norm IEEE 1394 durch die Brücke WL1 (Zyklus-Server) gewonnen, die mit dem Bus verbunden ist, mit dem die Zyklus-Mastervorrichtung des Netzes 4 verbunden ist.
  • Man wählt einen Takt 8/N KHz mit dem Zweck zur Verringerung der Bandbreite für die Steuerdaten gegenüber den Nutzdaten in den Rahmen. Gemäß dem vorliegenden Beispiel wird N gleich 8 gewählt. Aufgrund der Übertragungsbemühungen der TDMA-Lösung (wo eines der kritischen Probleme die automatische Verstärkungsregelung ("AGC") auf der Empfangsseite ist, die jedes Mal erfolgen muß, wenn sich der Sender ändert, wobei die AGC die Einfügung einer Totzeit von 2 bis 3 μs vor jedem Rahmen erfordert) kann die Dauer eines Rahmen nicht unter einen bestimmten Wert abfallen. Es wird angenommen, dass eine Dauer von 5 μs der Minimalwert dafür ist, dass man nicht zuviel Effizienz bei der Übertragung verliert. Wie bereits erwähnt, dienen die Steuerfenster zur Signalisierung der Übertragungsabsichten jedes Portals in dem Rahmen zu den anderen Portalen. Daher ist hier ein Steuerfenster je Portal und Rahmen erforderlich. Diese Bemühungen bedeuten, dass der Verlust der Bandbreite (Steuerinformationen/Nutzinformationen) für einen kurzen Rahmen größer ist. Die Anwendung eines auf einen Takt von 8/N KHz verriegelten Rahmens ermöglicht somit die Verringerung dieses Verlusts der Bandbreite.
  • Die Norm IEEE 1394 sieht vor, dass der Zugriff zu dem Übertragungsmedium gemäß einem willkürlichen Prinzip erfolgt. Ein Masterknoten (gewählt zu Beginn eines Bus) hat die Aufgabe eines sogenannten Arbiters für die Entscheidung des Zugriffs der anderen Knoten zu dem Bus. Jedoch befaßt sich die Norm nicht mit dem Konzept der Datenfenster für die Übertragung von asynchronen Daten. Wenn somit eine asynchrone Übertragung nach einer Verhandlung für die Gewinnung des Bus ausgelöst wird, ist die Dauer dieser Übertragung a priori nicht bekannt. Als ein Ergebnis kann ein Knoten gezwungen sein, ein Zeitintervall mit veränderbarer Dauer zu warten, wenn es die Bildung des Bus anfordert.
  • Während der Übertragung des Taktes des Bus muß der Masterknoten alle 125 μs einen Synchronimpuls erzeugen. Das erfolgt durch Senden eines Pakets ("Zyklus-Startpaket" oder CSP (cylus start paket)), dessen Beginn den Synchronimpuls bildet. Es kann jedoch sein, dass der Bus bei dem Zeitpunkt besetzt ist, wo der Zyklus-Master auf dem Bus das Paket erzeugen muß. Letzterer muß daher das Ende der laufenden Übertragung abwarten, um einen Zugriff zu dem Bus zu erlangen. Es fügt dann in jedes übertragene Paket den Wert seines Zeitgeberregisters ein, so dass die anderen Knoten ihren Takt als ihre Referenz benutzen und die notwendige Korrektur vornehmen können. Dieses Jitter (oder Zeitfehler) beim Beginn des Paketes (geschätzt höchstens 78 μs) entspricht der Maximaldauer eines asynchronen Pakets, wie es in dem Dokument IEEE 1394 definiert ist, und der Dauer der Empfangsbestätigungsphase, die im Anhang E dieses selben Dokumentes erwähnt ist. 2 zeigt den Einfluß des Jitter auf die Übertragung des Startpakets des Rahmens. Außerdem werden gemäß dem Beispiel von 2 die Steuerfenster der Portale über den gesamten TDMA-Rahmen des drahtlosen Netzes verteilt und nicht zu Beginn des Rahmens konzentriert, wie in dem oben beschriebenen Beispiel von 6.
  • Die Übertragung des Taktes auf einem Bus IEEE 1394 enthält zwei Aspekte: die Übertragung der Taktfrequenz (8 KHz) und die Übertragung der Zeit in einem Absolutwert in der Form von Werten des Zeitgeberregisters. Gemäß der Norm IEEE 1394 sind Vorsehungen getroffen, diese beiden Aspekte zur selben Zeit zu erreichen: jede 125 μs erzeugt der Zyklus-Masterknoten des Netzes ein Paket mit dem Wert seines Zeitgeberregisters im Zeitpunkt der Übertragung (dieses aufgrund des Jitter des Bus).
  • Gemäß der Erfindung werden während der Übertragung des Taktes auf dem drahtlosen Netz, das heißt über den Bus 1394, mit dem der Zyklus-Master des Netzes verbunden ist, diese beiden Aspekte (Übertragung der Frequenz und Übertragung des Absolutwertes des Taktes) getrennt.
  • Was zunächst die Übertragung des Taktes über das drahtlose Netz betrifft, treten zwei Fälle auf: entweder das Portal, das den Takt des drahtlosen Teils des Netzes bestimmt, mit der Mastervorrichtung des Netzes über einen IEEE 1394 Bus verbunden, oder er ist selbst diese Zyklus-Mastervorrichtung des Netzes.
  • In dem ersten Fall kann ein maximales Jitter von 78 μs zu Beginn des Zyklus-Startpakets existieren, das durch die Mastervorrichtung des Netzes zu dem "Zyklus-Server-Portal" gesendet wird: Das ist das Jitter, dessen Ursprung mit Hilfe der 2 beschrieben wurde. Gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel wird die Einfügung des Steuerfensters in den Rahmen nicht direkt durch den Empfang des Zyklus-Startpakets auf dem Kabelbus ausgelöst, sondern vielmehr durch das Zeitgeberregister des Zyklus-Server-Portals bestimmt. Wenn angenommen wird, dass ein TDMA-Rahmen jede 1 μs startet, dann muß ein TDMA-Rahmen alle 131047 Takthübe beginnen. Auf diese Weise eliminiert man das Jitter in dem übertragenen Timing durch Verriegelung des Starts des TDMA-Rahmens auf dem drahtlosen Netz auf den Takt des Zyklus-Server-Portals. Es sei bemerkt, dass das Zeitgeberregister des Portals dennoch alle 125 μs durch die Werte benutzt wird, die von den Zyklus-Start-Paketen des Masterknotens des Netzes empfangen werden, in einer Weise identisch zu jedem anderen Knoten eines Kabel-IEEE 1394-Bus.
  • Der Fall, wo das Zyklus-Server-Portal die Mastervorrichtung des Netzes ist, besteht kein Jitter von dem oben beschriebenen Typ. Der Takt des Zyklus-Server-Portals befindet sich dann im Freilauf.
  • 3 zeigt die Schaltungen zur Verbindung mit dem Kabel-IEEE 1394-Bus und dem Übertragungsteil eines Portals. Das Portal enthält eine physische oder körperliche Schnittstelle 30, eine Schaltung 31 zur Demodulation und Decodierung des Kanals, die die Werte der Bit des Taktregisters der Zyklus-Start-Pakete extrahiert ("Cycle start packets" gemäß der Terminologie des Dokuments IEEE 1394), eine Zeitbasis 32, bestehend aus dem Taktregister des Portals, inkrementiert im Rhythmus eines internen Taktes mit einer phasenverkoppelten Schleife mit einem Oscillator mit einer Grundfrequenz von 24,576 MHz und verriegelbar auf die Zyklus-Start-Pakete des Kabelbus, einem asynchronen FIFO-Stapel 33 für die Nutzdaten für die Übertragung von asynchronen Paketen, einem isochronen FIFO-Stapel 34 für die Nutzdaten für die isochrone Übertragung in den isochronen Fenstern der TDMA-Rahmen sowie einer Schaltung 35 zur Einfügung von Steuerdaten, insbesondere von Daten, die für das Steuerfenster des für das Portal reservierten TDMA-Rahmens vorgesehen sind. Diese letzte Schaltung 35 bewirkt außerdem die Einfügung des Synchronworts zu Beginn seines Steuerfensters. Die beiden FIFO-Stapel 33 und 34 sowie die Einfügeschaltung 35 sind beide mit einer Kanalcodierung- und Modulationsschaltung verbunden (es ist nur die Schaltung 37 erwähnt), dann mit einem durch einen Mikroprocessor μ gesteuerten Multiplexer 36 verbunden, der außerdem die Kompensationen der Verzögerung der im folgenden beschriebenen Verarbeitung bewirkt. Die verschiedenen Anschlüsse des Mikroprocessors, der für die gesamte Steuerung des Portals verantwortlich ist, sind in 3 nicht dargestellt, um die Klarheit des Schemas nicht zu beeinträchtigen. Die Schaltung 36 bewirkt außerdem die Zusammensetzungen des TDMA-Rahmens. Eine analoge Schnittstelle 39 bewirkt die Verbindung mit dem drahtlosen Hochfrequenznetz und insbesondere die Umsetzungen in das benötigte Frequenzband.
  • Es wurde beobachtet, dass die Verarbeitungszeit bei der Sendung oder beim Empfang in dem drahtlosen Teil des Netzes relativ zu der zeitlichen Markierung der Datenpakete nicht vernachlässigbar ist. Diese Verzögerung entspricht der Modulation und der Kanalcodierung beim Sender und der Kanal-Decodierung und Kanaldemodulation beim Empfänger. Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird diese Verarbeitungszeit beim Sender und beim Empfänger kompensiert. Ein Senderportal mit einer im wesentlichen festen Verarbeitungszeit addiert die Anzahl der Taktübergänge entsprechend dieser Verarbeitungszeit zu dem Taktwert seines Zeitgeberregisters, so dass der in dem Steuerfenster enthaltene Taktwert dem Zeitpunkt der tatsächlichen Übertragung des Steuerfensters entspricht. Ebenso addiert ein Empfängerportal zu dem empfangenen Taktwert eine Zahl von Taktübergängen entsprechend seiner Verarbeitungszeit. Die Verarbeitungszeiten bei der Sendung und beim Empfang können bei jedem Portal in Registern gespeichert werden.
  • Im folgenden werden die Rückgewinnung der Taktfrequenz, dann die Rückgewinnung des Taktwertes bei jedem Portal beschrieben.
  • Bei einem anderen Portal als dem Zyklus-Server-Portal erfolgt die Rückgewinnung des Takt-Timing über eine phasenverkoppelte Schleife mit einem gesteuerten Oscillator mit der Grundfrequenz von 24,576 MHz.
  • 4 ist ein Schema von Schaltungen für den Empfang und die Verbindung mit einem Bus 1394 eines der Portale von 1. Das Portal von 1 enthält eine analoge Schnittstelle 40 für den Empfang von HF-Signalen, die im wesentlichen die Übergänge in das Basisfrequenzband bewirken, einen Extrahierer 41 für die Paketsynchronisierung, der den Anfang der Steuerfenster zurückgewinnt, und eine phasenverkoppelte Schleife 42 zur Rückgewinnung des Taktes mit 8 KHz aus den durch eine Frequenz von 8/N KHz erzeugten Starts der Steuerfenster, eine Schaltung 43 für die Demodulation und Kanaldecodierung des Inhalts des Rahmens, wobei letztere durch einen Demultiplexer 44 demultiplexiert wird, der mit einem asynchronen FIFO-Stapel 45, einem isochronen FIFO-Stapel 46 und einem Speicher 47 für die Steuerdaten verbunden ist, der außerdem eine Verbindungsschaltung 48 für den IEEE 1394 und eine physische oder körperliche Schnittstelle 49 mit dem Kabelbus IEEE 1394 für dieses Portal enthält. Letztlich enthält das Portal einen Mikroprocessor μ'.
  • 5 ist ein Schema der Schaltung 42 von 4. Die in der Figur erscheinenden numerischen Werte sind als Beispiel angegeben. Der zurückgewonnene Takt mit 8 KHz muß ein Jitter haben vergleichbar mit dem Jitter des Taktes mit 8 KHz eines Kabelbus IEEE 1394. Der letzte Takt wird durch die Zyklus-Start-Pakete für die Frequenz von 8 KHz ausgenutzt, anstelle von 8/N KHz für die Portale des drahtlosen Netzes. Dieses Jitter entspricht einer +/– 112 Periode von 24,576 MHz.
  • Während eines Rahmens empfängt jedes Portal in einer verständlichen Weise Steuerfenster von einem oder mehreren anderen Portalen. Es empfängt nicht unbedingt die Steuerfenster jedes anderen Portals, wenn die unvollständige Netzwerkfähigkeit des drahtlosen Teils des Netzwerks gegeben ist. Das Portal wählt eines der empfangenen Steuerfenster und bevorzugt das Fenster mit dem kleinsten Abstand relativ zu dem Zyklus-Server-Portal, das an denselben Bus angeschlossen ist wie die Zyklus-Mastervorrichtung des Netzes. Es ist dieses Steuerfenster, das das Portal zur Synchronisierung seines eigenen Taktes benutzt. Jedes Steuerfenster enthält ein Synchronisierwort, das es ermöglicht, den Beginn zu markieren, und enthält in seinem festen Fenster die Identifikation des Sender sowie den Abstand des letzteren zu dem Zyklus-Server-Portal. Jedes Mal, wenn das Steuerfenster durch das Portal markiert wird, erzeugt letzteres einen Impuls für seine phasenverkoppelte Schleife.
  • Man definiert den Abstand zwischen einem Portal des drahtlosen Teils des Netzes und dem Portal, das die zeitliche Referenz dieses drahtlosen Teils des Netzes (Zyklus-Server-Portal) als die Minimalzahl von "Sprüngen" (hops) zwischen diesem Portal und dem Zyklus-Server-Portal. Es handelt sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um die Anzahl der Rahmen TDMA, die benötigt werden, damit der Inhalt des Steuerfensters des Zyklus-Server-Portals das andere Portal erreicht. In der Praxis haben die Portale, die über eine drahtlose Strecke direkt über das Zyklus-Server-Portal erreicht werden können, den Abstand "1" von dem letzten Portal. Die Portale enthalten den Abstand, der sie von dem Zyklus-Server-Portal in ihrem Steuerfenster trennt. Ein Portal wählt unter allen Abständen, die es empfängt, in einer verständlichen Weise in den Steuerfenstern den geringsten Abstand. Dieser Abstand, inkrementiert um 1, ist sein eigener Abstand relativ zu dem Zyklus-Server-Portal. Die Abstände werden in allen Steuerfenstern übertragen. Das Zyklus-Server-Portal wird einen Abstand von 0 aufweisen.
  • In vorteilhafter Weise erfolgt die Synchronisierung immer auf der Grundlage desselben Steuerfensters, solange es in einer verständlichen Weise empfangen wird. Somit ändert die Routing-Zeit sich von Rahmen zu Rahmen nicht.
  • Die Übertragung und die Extrahierung des durch das Zyklus-Server-Portal übertragenen Taktwertes erfolgt folgendermaßen:
  • In dem Rahmen des drahtlosen Netzes sind die Lage und die Größe jedes Steuerfensters fest, so dass es kein Jitter beim Beginn eines Steuerfensters Cm von einem Rahmen zu einem anderen gibt. Das Ergebnis besteht darin, dass die Übertragung der geringstwertigen Bit des Zeitgeberregisters des Zyklus-Server-Portals (entsprechend einem Takt von 24,576 MHz) unnötig ist.
  • Per se ist die Synchronisierung der Taktwerte der Portale erforderlich, um eine richtige Interpretation der zeitlichen Label oder Etiketten zu erreichen, die in der Norm IEC 61883 definiert sind.
  • Es bestehen zwei Möglichkeiten für die Übertragung dieses Zeitwertes:
    • – Entweder sendet das Zyklus-Server-Portal explizit den notwendigen Wert seines Zeitgeberregisters auf der Detektion dieses Ereignisses (nämlich 7 das Sekunden beschreibende hochwertige Bit und die (13-N) mittelwertigen Bit, die den Wert des 8/N KHz-Zählers beschreiben). Es besteht nämlich keine Notwendigkeit, einen vollständigen Zeitwert anders als beim Beginn eines Knotens zu übertragen, damit er den in dem Register des Zyklus-Server-Portals gehaltenen Absolutwert erreichen kann: Ihn zu jedem Steuerfenster zu übertragen, würde eine zu große Bandbreite erfordern.
    • – Oder das Zyklus-Server-Portal sendet kontinuierlich in seinem Steuerfenster einen Untersatz von Bit seines Zeitgeberregisters und verschiebt sie bei jedem Rahmen. Das kann folgendermaßen erreicht werden: 2 Bit jedes festen Fensters jedes Steuerfensters werden dieser Anwendung gewidmet: das erste Bit zeigt an, ob das zweite Bit das geringstwertige Bit des Taktwertes ist (nicht übertragene Bit-siehe unten) oder ob es sich um ein anderes Bit handelt. Das zweite Bit ist ein Bit des Taktwerts. Die Werte der laufenden Bit werden von den geringstwertigen zu den höchstwertigen Bit übertragen. Somit wartet ein Portal, das sich selbst zu initialisieren versucht, auf das nächste Signal, das die Anwesenheit des geringstwertigen Bit anzeigt, und beginnt die Auffrischung seines Zeitgeberregisters Bit für Bit im Laufe der Rahmen, voranschreitend zu den hochwertigen Bit. Es ist wichtig, dass selbst während der Auffrischung des Registers letzteres im Rhythmus mit dem durch die phasenverkoppelte Schleife erzeugten örtlichen Takt weiterhin inkrementiert werden sollte.
  • Wenn man annimmt, dass ein TDMA-Rahmen alle 1 KHz übertragen wird, dann sind nur die 17 höchstwertigen Bit des Zeitgeberregisters signifikant und werden tatsächlich entsprechend der zweiten Möglichkeit übertragen.
  • Die 12 Bit des Bereichs mit den geringstwertigen Bit sowie die p geringstwertigen Bit des mittleren Teils des Taktregisters des Portals werden in Abhängigkeit von ihrer eigenen Verarbeitungszeit durch das Portal selbst bestimmt.
  • Auf der Senderseite wird angenommen, dass dieser nicht-übertragene 12-Bit-Bereich bei 0 liegt, wenn ein Fenster übertragen wird. Zur Kompensation der Verarbeitungszeit bei der Sendung wird die Sendung um eine vorbestimmte Zahl von Taktübergängen ausgelöst, bevor der Zähler den dem Bereich mit 12 Nullen-Bit entsprechenden Wert erreicht. Die Verarbeitungszeit bei der Sendung ist bestimmt durch Abgleichmechanismen, zum Beispiel bei der Konzeption oder Bemessung des Senders.
  • Auf der Empfängerseite erfolgt eine ähnliche Korrektur der Verarbeitungszeit beim Empfang.
  • Zusammengefaßt, die Ausbreitung des Taktes über das drahtlose Netz erfolgt gemäß dem folgenden Mechanismus:
  • Jedes Portal enthält ein Zeitgeberregister. Dieses Zeitgeberregister wird für jedes Portal benutzt, um die Sendung seines eigenen Steuerfensters im Rahmen eines TDMA-Rahmens auszulösen.
  • Jedes Portal bewirkt eine Regelung (slaving) seines Zeitgeberregisters. Diese Regelung ist abhängig von der Topologie des Netzes: wenn das Portal die Zyklus-Master-Vorrichtung des Netzes ist, dann gibt es keine Regelung (slaving) auf diesem Zeitgeberregister. Wenn das Portal mit demselben Bus IEEE 1394 wie die Zyklus-Master-Vorrichtung des Netzes verbunden ist (und wenn es das einzige Portal auf diesem Bus ist, anderenfalls müßte eine Konkurrenzauflösung zwischen den konkurrierenden Portalen gebildet werden), dann triggert das Portal, bezeichnet mit "Netz-Zyklus-Server", sein Zeitgeberregister auf die Zyklus-Start-Pakete, die von seinem Bus empfangen werden (wie jeder IEEE 1394 "Slave"-Knoten). In allen anderen Fällen muß das Portal sein Zeitgeberregister beim Empfang des Steuerfensters aus dem kürzesten Abstand des Portals des "Zyklus-Server" ausnutzen.
  • Der auf diese Weise durch jedes Portal zurückgewonnene Takt wird für den Bus benutzt, mit dem das Portal verbunden ist.
  • Obwohl die Empfangs- und Sendeschaltungen der 3 und 4 in der Beschreibung getrennt dargestellt sind, ist es klar, dass diese Schaltungen in einer einzigen Sender/Empfänger-Vorrichtung auf dem drahtlosen Netz integriert sein können. Es ist ganz offensichtlich, dass in diesem Fall bestimmte Elemente der Schaltungen nicht verdoppelt werden müssen: der Mikroprocessor, die physische oder räumliche Schaltung 1394 usw. verwalten sowohl den Empfang als auch die Sendung. Es liegt im Rahmen der Möglichkeiten des Fachmanns auf diesem Gebiet, die Empfangs- und Sendeschaltungen in ein und derselben Vorrichtung zu kombinieren, ohne eine Redundanz einzuführen.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Synchronisierung in einem Kommunikationsnetz mit wenigstens zwei Bussen, die durch ein drahtloses Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind, wobei jeder Bus über ein Portal mit dem drahtlosen Kommunikationsnetz verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Bestimmung eines sogenannten Zyklus-Server-Portals, dessen eigener Takt als Referenz für die anderen Portale dient, – Übertragung eines Synchronisiersignals durch jedes Portal bei einem vorbestimmten Zeitpunkt relativ zu dem Start eines Rahmens und gekennzeichnet durch jedes Portal, wobei dieser Rahmen bezüglich jedes zu jedem Portal gehörenden Taktes definiert ist und das Synchronisiersignal durch Einfügung eines Steuerfensters gebildet wird, – Detektion der Steuerfenster der anderen Portale durch jedes Portal und Auswahl eines der detektierten Fenster für die Synchronisierung des Taktes des Empfängerportals mit dem Takt des Zyklus-Server-Portals, wobei das gewählte Fenster einem Portal entspricht, dessen Takt mit demjenigen des Zyklus-Server-Portals bereits synchronisiert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerfenster wenigstens einen Teil eines Wertes des Taktes des Senderportals des Steuerfensters enthält und der Wert derjenige des Taktes im Zeitpunkt der Übertragung des Steuerfensters ist und der übertragene Wert durch das Empfängerportal dafür benutzt wird, um den Wert seines eigenen Taktes zu aktualisieren.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der durch ein Portal übertragene Taktwert eine Korrektur für die Kompensation der Verarbeitungszeit des Steuerfensters bei der Übertragung enthält.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der durch ein Portal empfangene Taktwert vor der Aktualisierung des Wertes sei nes eigenen Taktes korrigiert wird, um die Verarbeitungszeit des Portals beim Empfang zu berücksichtigen.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktwert in mehrere Gruppen von Bit aufgespalten wird, die über aufeinanderfolgende Steuerfenster übertragen werden, die durch ein und dasselbe Portal übertragen werden.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem den Schritt der Bestimmung seines Abstands zu dem Zylkus-Server-Portal durch jedes Portal enthält und dass der Abstand eines bestimmten Portals als die Minimalzahl von Wiederholerportalen bestimmt wird, die benötigt werden, damit ein Datenwort von dem Zyklus-Server-Portal das bestimmte Portal erreicht.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerfenster, das durch ein bestimmtes Portal für seine eigene Synchronisierung gewählt wird, das Steuerfenster eines Portals ist, das den kürzesten Abstand unter den durch das bestimmte Portal empfangenen Steuerfenstern aufweist.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem den Schritt der Verriegelung einer phasenverkoppelten Schleife eines Empfängerportals auf den Zeitpunkt des Empfangs des gewählten Steuerfensters und die phasenverkoppelte Schleife zur Inkrementierung eines Registers dient, das den Taktwert dieses Portals enthält.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem den Schritt der Wahl eines Zyklus-Master-Knotens des gesamten Kommunikationsnetzes aus den Knoten enthält, die mit dem Netz verbunden sind, und das Zyklus-Server-Portal das Portal ist, das mit dem Bus verbunden ist, mit dem der Zyklus-Master-Knoten des Netzes ebenfalls verbunden ist, und das Zyklus-Server-Portal seinen eigenen Takt auf einen Takt des Zyklus-Master-Knotens des Netzes synchronisiert.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommunikationsbus vom Typ IEEE 1394 ist, dass die Synchronisierung des Zyklus-Server-Portals auf den Zyklus-Master-Knoten des Netzes durch Zyklus-Startpakete erfolgt, die durch den Knoten übertragen werden, dass die Frequenz der Übertragung von Rahmen über den drahtlosen Teil des Netzes ein Untervielfaches der Frequenz der Übertragung der Zyklus-Start-Pakete ist.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Takt für ein Portal, das nicht das Zyklus-Server-Portal ist, zur Synchronisierung des Bus dient, mit dem das Portal verbunden ist.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Portale über Rahmen vom Typ TDMA miteinander kommunizieren.
  13. Vorrichtung zur Schnittstellenbildung für einen Kabelbus und ein drahtloses Kommunikationsnetz, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – diesen Kabelbus benutzende Mittel (30, 31, 32) zur Taktrückgewinnung, wobei diese Rückgewinnungsmittel eine phasenverkoppelte Schleife zur Verkopplung auf ein periodisches Signal und einen Zähler zum Zählen eines Takteigenen Absolutwertes enthalten und der Zähler mit einem Takt verbunden ist, der aus der phasenverkoppelten Schleife zur Inkrementierung des Zählers abgeleitet ist, und der Absolutwert des Zählers mit demjenigen eines mit dem Kabelbus verbundenen Knotens synchronisiert ist, – Mittel zur periodischen Übertragung eines Steuerfensters zu dem drahtlosen Kommunikationsnetz, wobei das Steuerfenster als Zeitreferenz für die anderen mit dem drahtlosen Netz verbundenen Vorrichtungen dient, die Erzeugung des Steuerfensters mit dem Zustand des Zählers verknüpft sind, das Steuerfenster ein Datenwort für den Zustand des Zählers im Zeitpunkt der Übertragung des Steuerfensters enthält.
  14. Vorrichtung zur Schnittstellenbildung zwischen einem Kabelbus und einem drahtlosen Kommunikationsnetz, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – Mittel (40, 41, 42, 47) zur Taktrückgewinnung aus einem über das drahtlose Kommunikationsnetz übertragenen Signal, wobei die Rückgewinnungsmittel eine phasenverkoppelte Schleife und ein takteigenes Register enthalten, – Mittel (μ') zur Wahl eines Steuerfensters aus mehreren über das drahtlose Netz übertragenen Steuerfenstern, – Mittel (41) zur Extrahierung einer Synchronisierung des Steuerfensters zur Speisung der phasenverkoppelten Schleife, – Mittel (47) zur Extrahierung von Datenwörtern für den Absolutwert eines Referenztaktes des Steuerfensters und zur Aktualisierung des takteigenen Registers.
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