EP1575201B1

Method, apparatus and system for guaranteed packet delivery times in asynchronous networks

Abstract

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EP1575201B1, drawing sheet 1
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Expired 22 February 2025, 1.6 years ago.

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13 claims: 13 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method for guaranteeing delivery times of data communicated between communications devices (1101, 1102, 1103, 1104) of an asynchronous network (100) comprising:generating a global timing schedule (7) for synchronizing the communication between said communications devices, wherein said global timing schedule comprises at least one time frame (600);each of said at least one time frame including at least one time slot (610, 611, 612, 613), CHARACTERIZED BY: providing said global timing schedule to each of said communications devices, wherein, in response to at least one trigger, said communications devices transmit to and receive from others of said communication devices according to said global timing schedule;wherein said global timing schedule is adapted to prevent, during each of said at least one time slot, more than one of said communications devices from transmitting data to the same one of said other communications devices. Ein Verfahren zum Garantieren von Lieferzeiten von zwischen Kommunikationseinrichtungen (1101, 1102, 1103, 1104) in einem asynchronen Netzwerk (100) übertragenen Daten, welches umfasst: Erzeugen eines globalen Zeitsteuerungsplans (7) zur Synchronisierung der Kommunikation zwischen den besagten Kommunikationseinrichtungen, wobei der besagte globale Zeitsteuerungsplan mindestens einen Zeitrahmen (600) umfasst, wobei jeder besagte mindestens eine Zeitrahmen mindestens einen Zeitschlitz (610, 611, 612, 613) aufweist, GEKENNZEICHNET DURCH: Bereitstellung des globalen Zeitsteuerungsplans für eine jede der besagten Kommunikationseinrichtungen, wobei nach mindestens einem Trigger die besagten Kommunikationseinrichtungen gemäß dem besagten globalen Zeitsteuerungsplan an die besagten Kommunikationseinrichtungen senden und von anderen der besagten Kommunikationseinrichtungen empfangen;Wobei der besagte globale Zeitsteuerungsplan fähig ist, zu verhindern, dass während jedem der besagten mindestens einem Zeitschlitze mehr als eine der besagten Kommunikationseinrichtungen Daten an dieselbe der besagten anderen Kommunikationseinrichtungen überträgt. Procédé permettant de garantir les délais de livraison de données communiquées entre les dispositifs de communication (1101, 1102, 1103, 1104) d'un réseau asynchrone (1001) comprenant : la génération d'un programme de synchronisation globale (7) permettant de synchroniser la communication entre lesdits dispositifs de communication, dans lequel ledit programme de synchronisation comprend au moins une trame de temps (600), chacune de ladite au moins une trame de temps comprenant : au moins une tranche de temps (610, 611, 612, 613), CARACTÉRISÉ EN CE QUE: ledit le programme de synchronisation globale est fourni à chacun desdits dispositifs de communication, dans lequel, en réaction à au moins un déclenchement, lesdits dispositifs de communication transmettent à et reçoivent d'autres dispositifs de communication desdits dispositifs de communication selon ledit programme de synchronisation ;dans lequel ledit programme de synchronisation globale est adapté pour empêcher, pendant chacune de ladite au moins une tranche de temps, plus d'un desdits dispositifs de communication de transmettre des données au même dispositif de communication desdits autres dispositifs de communication.
  2. 2
    Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das besagte Verfahren eine Kommunikationspriorität während jedem der besagten mindestens einem Zeitschlitze umfasst. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit procédé comprend une priorité de communication pendant chaque tranche de temps desdites au moins une tranche de temps. The method of claim 1, wherein said method comprises a priority of communication during each of said at least one time slots.
  3. 3
    Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Übertragung von asynchronen Daten ohne Beeinträchtigung der üblichen Ethernet-Protokollstandards erfolgt. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la communication des données asynchrones est effectuée sans saper les normes classiques du protocole Ethernet. The method of claim 1, wherein the communication of asynchronous data is performed without undermining conventional Ethernet protocol standards.
  4. 4
    Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede der besagten Kommunikationseinrichtungen ein entsprechendes Triggern erzeugt, um das Übertragen und den Empfang von Daten durch die besagte Kommunikationseinrichtung gemäß dem besagten globalen Zeitsteuerungsplan zu ermöglichen. Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque dispositif de communication desdits dispositifs de communication génère un déclenchement respectif pour permettre la transmission et la réception de données par ledit dispositif de communication selon ledit programme de synchronisation globale. The method of claim 1, wherein each of said communications devices generates a respective trigger for enabling the transmitting and receiving of data by said communications device according to said global timing schedule.
  5. 5
    A network interface controller (225) for one of a plurality of communications devices (1101, 1102, 1103, 1104) of an asynchronous network (100) for triggering data communication between said one of said plurality of communication devices and others of said communications devices, CHARACTERIZED BY:a counting device 370 for generating a signal in response to counting a predetermined number of counts determined according to a global timing schedule for synchronizing communication between said communications devices, wherein said global timing schedule comprises at least one time frame, each of said at least one time frame including at least one time slot wherein said global timing scheme is adapted to prevent, in each of said at least one time slots, said network interface controller from transmitting together with any other of said plurality of communications devices, to the same one of said other communications devices;a transmit SYNC generator (310) for receiving the signal from said counting device and, in response, generating a transmit trigger signal;a transmit data queue (320), for storing data to be transmitted;anda transmit buffer manager (315) for receiving the transmit trigger signal from said transmit SYNC generator (310) and, in response, directing at least a portion of said data stored in said transmit data queue to a transmission device for transmission of said data. Contrôleur d'interface réseau (225) pour un dispositif de communication d'une pluralité de dispositifs de communications (110, 1102, 1103, 1104) d'un réseau asynchrone (100) destiné à déclencher une communication de données entre ledit dispositif de communication de ladite pluralité de dispositifs de communication et d'autres dispositifs de communication desdits dispositifs de communication, CARACTÉRISÉ EN CE QUE : un dispositif de comptage 370 destiné à générer un signal en réaction au comptage d'un nombre de compte prédéterminé déterminé selon un programme de synchronisation globale destiné à synchroniser la communication entre lesdits dispositifs de communication, dans lequel ledit programme de synchronisation globale comprend au moins une trame de temps, chacune de ladite au moins une trame de temps incluant au moins une tranche de temps, dans lequel ledit système de synchronisation globale est adapté pour empêcher, dans chaque tranche de temps desdites au moins une tranche de temps, ledit contrôleur d'interface réseau de transmettre conjointement avec un quelconque autre dispositif de communication de ladite pluralité de dispositifs de communication, au même dispositif de communication desdits autres dispositifs de communication ;un générateur SYN de transmission (310) destiné à recevoir le signal dudit dispositif de comptage et, en réaction, à générer un signal de déclenchement de transmission ;une file d'attente de données de transmission (320) destinée à mémoriser les données à transmettre ;etun gestionnaire de mémoire tampon de transmission (315) destiné à recevoir le signal de déclenchement de transmission dudit générateur SYNC de transmission (315) et, en réaction, à diriger au moins une partie desdites données mémorisées dans ladite file d'attente de données de transmission vers un dispositif de transmission en vue de la transmission desdites données. Eine Netzwerk-Schnittstellensteuerung (225) für eine der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (1101, 1102, 1103, 1104) eines asynchronen Netzwerks (100) zum Triggern der Datenkommunikation zwischen der besagten einen der besagten Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen und anderen der besagten Kommunikationseinrichtungen, GEKENNZEICHNET DURCH: Eine Zähleinrichtung (370) zur Erzeugung eines Signals nach dem Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Zählimpulsen entsprechend einem globalen Zeitsteuerungsplan für die Synchronisierung der Kommunikation zwischen den besagten Kommunikationseinrichtungen, wobei der besagte globale Zeitsteuerungsplan mindestens einen Zeitrahmen umfasst, wobei jeder der besagten mindestens einem Zeitrahmen mindestens einen Zeitschlitz aufweist, wobei der besagte globale Zeitsteuerungsplan fähig ist, in jedem der besagten mindestens einem Zeitschlitze die besagte Netzwerk-Schnittstellensteuerung daran zu hindern, zusammen mit irgend einer anderen der besagten Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen an dieselbe der besagten Kommunikationseinrichtungen zu übertragen;Einen SYNC-Sendegenerator (310) zum Empfang des Signals von der besagten Zähleinrichtung und zur anschließenden Erzeugung eines Übertragungstriggersignals;Eine Übertragungswarteschlange (320) zum Speichern der zu übertragenden Daten;undEinen Übertragungspufferverwalter (315) zum Empfang des Übertragungstriggersignals von dem besagten SYNC-Sendegenerator (310) und zur anschließenden Weiterleitung von mindestens einem Teil der besagten Daten, welche in der besagten Übertragungswarteschlange gespeichert sind, an eine Übertragungsvorrichtung für die Übertragung der besagten Daten.
  6. 6
    Contrôleur d'interface réseau selon la revendication 5, dans lequel un dispositif de synchronisation en communication avec lesdits dispositifs de communication génère le programme de synchronisation globale à l'intérieur duquel la communication entre lesdits dispositifs de communication est synchronisée, dans lequel ledit dispositif de comptage est réglé sur ledit nombre de compte prédéterminé en réaction à un signal provenant dudit dispositif de synchronisation, ledit signal représentant le début d'une trame de temps des trames de temps dudit programme de synchronisation globale. Die Netzwerk-Schnittstellensteuerung nach Anspruch 5, wobei eine Synchronisationsvorrichtung in Verbindung mit den besagten Kommunikationseinrichtungen den globalen Zeitsteuerungsplan erzeugt, innerhalb welchem die Kommunikation zwischen den besagten Kommunikationseinrichtungen synchronisiert ist, wobei die besagte Zähleinrichtung entsprechend der besagten vorbestimmten Zählzahl im Anschluss an ein Signal von der besagten Synchronisierungsvorrichtung eingestellt ist, wobei das besagte Signal den Start von einem der Zeitrahmen des besagten globalen Zeitsteuerungsplans darstellt. The network interface controller of claim 5, wherein a synchronization device in communication with said communications devices generates the global timing schedule within which the communication between said communications devices is synchronized, wherein said counting device is set to said predetermined count number in response to a signal from said synchronization device, said signal depicting the start of one of the time frames of said global timing schedule.
  7. 7
    Contrôleur d'interface réseau selon la revendication 5, comprenant en outre :un générateur SYNC de réception (350) destiné à recevoir le signal dudit compteur et, en réaction, à générer un signal de déclenchement de réception ;une mémoire de données de réception (340), destinée à mémoriser les données reçues;etun gestionnaire de mémoire tampon de réception (335) destiné à recevoir le signal de déclenchement de réception dudit générateur SYNC de réception et, en réaction, à diriger les données reçues vers un emplacement à l'intérieur dudit dispositif à mémoire de réception. Die Netzwerk-Schnittstellensteuerung nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: Einen SYNC-Empfangsgenerator (350) für den Empfang des Signals vom besagten Zähler und für die anschließende Erzeugung eines Empfangstriggersignals;Einen Empfangsdatenspeicher (340) zum Speichern von empfangenen Daten;undEinen Empfangspufferverwalter (335) zum Empfangen des Empfangstriggersignals vom besagten SYNC-Empfangsgenerator und zum anschließenden Weiterleiten der empfangenen Daten an eine Stelle innerhalb der besagten Empfangsspeichervorrichtung. The network interface controller of claim 5, further comprising: a receive SYNC generator (350) for receiving the signal from said counter and, in response, generating a receive trigger signal;a receive data memory (340), for storing received data;anda receive buffer manager (335) for receiving the receive trigger signal from said receive SYNC generator and, in response, directing received data to a location within said receive memory device.
  8. 8
    Contrôleur d'interface réseau selon la revendication 7, dans lequel ledit générateur SYNC de transmission, ladite file de données de transmission, ledit générateur SYNC de réception et ladite mémoire de données de réception sont partitionnés en différentes sections. Die Netzwerk-Schnittstellensteuerung nach Anspruch 7, wobei der besagte SYNC-Sendegenerator, die besagte Übertragungswarteschlange, der besagte SYNC-Empfangsgenerator und der besagte Empfangsdatenspeicher in verschiedene Abschnitte unterteilt sind. The network interface controller of claim 7, wherein said transmit SYNC generator, said transmit data queue, said receive SYNC generator and said receive data memory are partitioned into different sections.
  9. 9
    Contrôleur d'interface réseau selon la revendication 8, dans lequel les sections dudit générateur SYNC de transmission, ladite file d'attente de données de transmission et ladite mémoire de données de réception sont utilisées pour transmettre les données à et recevoir les données des dispositifs de communication respectifs desdits dispositifs de communication. Die Netzwerk-Schnittstellensteuerung nach Anspruch 8, wobei die Abschnitte des besagten SYNC-Sendegenerators, der besagten Übertragungswarteschlange, des besagten SYNC-Empfangsgenerators und des besagten Empfangsdatenspeichers benutzt werden, um Daten an die jeweiligen besagten Kommunikationseinrichtungen zu übertragen und von diesen zu empfangen. The network interface controller of claim 8, wherein the sections of said transmit SYNC generator, said transmit data queue said receive SYNC generator and said receive data memory are used to transmit data to and receive data from respective ones of said communication devices.
  10. 10
    Contrôleur d'interface réseau selon la revendication 5, dans lequel un gestionnaire de réseau (235) en communication avec lesdits dispositifs de communication communique des informations globales parmi les dispositifs de communication de ladite pluralité de dispositifs de communication. Die Netzwerk-Schnittstellensteuerung nach Anspruch 5, wobei ein Netzwerkverwalter (235) in Verbindung mit den besagten Kommunikationseinrichtungen globale Informationen an die besagte Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen sendet. The network interface controller of claim 5, wherein a network manager (235) in communication with said communications devices communicates global information among said plurality of communications devices.
  11. 11
    Contrôleur d'interface réseau selon la revendication 5, dans lequel les dispositifs de communication non-contradictoires de ladite pluralité de dispositifs de communication génèrent un déclenchement en réaction audit signal généré par un compteur respectif pour chaque nombre de compte prédéterminé. Die Netzwerk-Schnittstellensteuerung nach Anspruch 5, wobei konfliktfreie Vorrichtungen der besagten Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen ein Triggern im Anschluss an das besagte, von einem entsprechenden Zähler für jede vorbestimmte Zählzahl erzeugte Signal erzeugen. The network interface controller of claim 5, wherein non-conflicting ones of said plurality of communications devices generate a trigger in response to said signal generated by a respective counter for each predetermined count number.
  12. 12
    Contrôleur d'interface réseau selon la revendication 5, dans lequel ledit signal de déclenchement de transmission généré par lesdits dispositifs de communication génère une tranche de temps dans une trame de temps dudit programme de synchronisation globale dans laquelle ledit dispositif de communication peut transmettre et recevoir des données. Die Netzwerk-Schnittstellensteuerung nach Anspruch 5, wobei da s besagte, von der besagten Kommunikationseinrichtung erzeugte Übertragungstriggersignal einen Zeitschlitz in einem Zeitrahmen des globalen Zeitsteuerungsplans erzeugt, in welchem die besagte Kommunikationseinrichtung Daten übertragen und empfangen kann. The network interface controller of claim 5, wherein said transmit trigger signal generated by said communications device generates a time slot in a time frame of said global timing schedule in which said communications device may transmit and receive data.
  13. 13
    Contrôleur d'interface réseau selon la revendication 5, dans lequel la communication des données selon ledit programme de synchronisation globale est prioritaire, de sorte que le délai de livraison des données synchrones ne dépasse pas un temps d'attente maximum autorisé pour lesdites données synchrones. Die Netzwerk-Schnittstellensteuerung nach Anspruch 5, wobei die Datenkommunikation entsprechend dem besagten globalen Zeitsteuerungsplan so priorisiert ist, dass die Lieferzeit von synchronen Daten nicht eine für synchrone Daten zulässige maximale Latenz überschreitet. The network interface controller of claim 5, wherein data communication according to said global timing schedule is prioritized such that the delivery time of synchronous data does not exceed a maximum latency allowed for said synchronous data.
Independent claims13