專利名稱：用于補償非對稱延遲的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的發(fā)送用戶和接收用戶之間 通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳輸編碼在信號中的數(shù)據(jù)的方法。編碼 在信號中的數(shù)據(jù)在具有特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀中以位的方式串行傳輸。在 接收用戶中掃描編碼在信號中的數(shù)據(jù)的每一位。該信號由于通過網(wǎng)絡(luò)
結(jié)構(gòu)的傳輸而被非對稱地延遲。本發(fā)明還涉及一種按照權(quán)利要求15的 前序部分，設(shè)置在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的任意點上的裝置。此 外，本發(fā)明還涉及按照權(quán)利要求17的前序部分傳輸編碼在信號中的數(shù) 據(jù)的系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還涉及按照權(quán)利要求20的前序部分用于傳輸 編碼在信號中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的用戶，按照權(quán)利要求22的前序
i制器，按照權(quán)利要求^24的前序部分用于傳輸編i在信號中的數(shù)據(jù)^ 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的接收用戶的通信控制器的發(fā)送接收單元，以及按照權(quán) 利要求26的前序部分設(shè)置在用于傳輸編碼在信號中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的有源星形。
背景技術(shù)：
借助通信系統(tǒng)和例如按照總線系統(tǒng)形式的通信連接來聯(lián)網(wǎng)控制設(shè) 備、傳感器和執(zhí)行器，在過去幾十年中越來越多地應(yīng)用于現(xiàn)代汽車的 制造以及機械制造，尤其是在機床領(lǐng)域，和自動化領(lǐng)域。就此可以實 現(xiàn)通過將功能分配給多個控制設(shè)備的協(xié)作效應(yīng)。人們將其稱為分布式 系統(tǒng)。
這種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的不同用戶之間的通信越來越多地通過總線系 統(tǒng)進行?？偩€系統(tǒng)上的通信往來、訪問和接收機制以及錯誤處理都通 過協(xié)議調(diào)節(jié)。公知的協(xié)議例如是FlexRay協(xié)議，其中目前基于FlexRay 協(xié)議規(guī)范v2. 1。 FlexRay是指快速的、確定的和容錯的總線系統(tǒng)，尤 其是用在汽車中。FlexRay協(xié)議根據(jù)時分多路存取(TDMA )的原理工作， 其中向用戶或待傳輸?shù)南⒎峙涔潭ǖ臅r隙，在這些時隙中用戶或待
傳輸?shù)南⒛軌颡毤以L問通信連接。時隙以固定的周期重復(fù)，從而可 以精確預(yù)測消息通過總線傳輸?shù)臅r刻，并確定的進行總線訪問。
為了最佳地使用總線系統(tǒng)的帶寬來傳輸消息，F(xiàn)lexRay將周期分為 靜止部分和動態(tài)部分。固定的時隙位于總線周期開始時的靜止部分中。 在動態(tài)部分中動態(tài)地預(yù)定時隙。其中只能短暫地獨家訪問總線，也就 是在至少一個所謂最小時隙的持續(xù)時間內(nèi)獨家訪問總線。僅當(dāng)在一個 最小時隙內(nèi)進行了總線訪問，該時隙才被延長所需的時間。由此僅當(dāng) 帶寬也被實際需要時才消耗帶寬。
FlexRay通過一個或兩個物理上分開的線路通信，該線路分別具有 最大10Mbit/sec的數(shù)據(jù)率。當(dāng)然FlexRay還可以用更低的數(shù)據(jù)率運行。 兩個信道在此相當(dāng)于物理層，尤其是所謂的OSI (開放系統(tǒng)體系)層模 型的物理層。信道主要用于冗余地以及容錯地傳輸消息，但是還可以 傳輸不同的消息，由此數(shù)據(jù)率加倍。還可以考慮由通過兩個線路傳輸 的信號之差來得出通過連接線路傳輸?shù)男盘?。物理層?gòu)成為，使得物 理層可以通過線路對信號進行電的以及光學(xué)的傳輸，或者在其它路徑 上傳輸。
為了實現(xiàn)同步的功能和通過兩個消息之間的小間距優(yōu)化帶寬，用 戶在通信網(wǎng)絡(luò)中需要共同的時基，即所謂的全局時間。為了時鐘同步， 在周期的靜止部分中傳輸同步消息，其中借助符合FlexRay規(guī)范的特 殊算法校正用戶的本地時鐘，使得所有本地時鐘都與全局時鐘同步。
在通過這種總線系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)或消息時會使脈沖失真，因為下降 (高到低)和上升(低到高)邊緣在傳輸路徑上會被不同強度地延遲。 如果在接收器中用接收器中具有的掃描時鐘(所謂的采樣率)對發(fā)送 的脈沖多次(例如每一位n次)掃描，則掃描點的位置(即在n個掃 描值中恰好選擇一個)決定數(shù)據(jù)是被正確還是錯誤地掃描了。這在掃
發(fā)送器的J個二進制數(shù)據(jù)值(位)"，尤其困難。在此除4脈沖失真 之外，發(fā)送器和接收器之間的時鐘頻率偏差也是問題。在此可以預(yù)先 處理待掃描的信號，以例如過濾掉短暫的干擾。這種過濾可以是按照 時間順序用多數(shù)判決(所謂的選舉)來分析多個掃描信號。已經(jīng)表明， 不考慮不同傳輸路徑上的非對稱延遲而剛性地確定掃描時刻會產(chǎn)生問 題。
信號的上升邊緣和下降邊緣之間的延遲也稱為脈沖失真或非對稱
延遲。非對稱延遲可以存在系統(tǒng)的和隨機的原因。在FlexRay協(xié)議中， 系統(tǒng)的延遲僅對上升邊緣有影響，因為在下降邊緣同步。隨機延遲既 對上升邊緣又對下降邊緣有影響，并且通過噪聲過程或EMV抖動引起. 原則上可以說，信號通過具有有源和無源網(wǎng)絡(luò)元件(例如連接線路， 傳輸器，扼流圏，通信控制器，發(fā)送接收裝置或電平轉(zhuǎn)換器(所謂的 收發(fā)器)，有源星形等)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳輸會產(chǎn)生非對稱的延遲，因為 上升信號邊緣和下降信號邊緣被網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同地傳播。
通過剛性選擇每一位的掃描時刻(例如在每一位n個掃描值時在 n/2,即在一位的中央)，非對稱失真的影響以及通過掃描造成的頻率 偏差和額外的時間差異都成為問題，并對傳輸信道提出了高要求。提 高邊緣陡度以減小非對稱延遲雖然對于定時有優(yōu)點，但是另一方面在 技術(shù)上要求很高，因此要以更加昂貴的部件為前提，另外數(shù)據(jù)傳輸系 統(tǒng)的EMV性能也受到不利的影響。因此有時邊緣陡度不選擇那么高更 為有利，但是根據(jù)不同的脈沖失真會遇到在一個或另一 個位邊緣分析 出錯誤數(shù)據(jù)的危險。
此外，在實現(xiàn)FlexRay數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時，尤其是在包括具有多個 星形耦合器和無源部件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜系統(tǒng)中，已經(jīng)表明這里出現(xiàn) 的非對稱延遲時間4艮長，以至于該延遲時間超過了 FlexRay協(xié)議預(yù)定 的時間預(yù)算。按照FlexRay協(xié)議，用下降BSS (位起始序列)邊緣同步 掃描計數(shù)器，也就是復(fù)位到1。在計數(shù)器計數(shù)狀態(tài)為5時掃描。在目前 在FlexRay中設(shè)置的8倍過掃描(所謂的過采樣)時，在掃描時刻(第 5個掃描值)和第8個掃描值之間還存在3個掃描時鐘，這些掃描時鐘 在通信控制器時鐘為80MHz時分別等于12. 5ns，加起來就是時間預(yù)算 37. 5ns。該時間預(yù)算實際上用于平衡由于從下降邊緣陡度到上升邊緣 陡度的差異而產(chǎn)生的非對稱延遲。但是，如果象在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓樸或 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中那樣非對稱延遲超過預(yù)定的時間預(yù)算，則會導(dǎo)致在第5個 掃描時鐘(計數(shù)器計數(shù)狀態(tài)為5)掃描時會獲得錯誤的值，因為實際應(yīng) 當(dāng)被掃描的位由于非對稱延遲已經(jīng)出現(xiàn)在更早的時刻，并且由于邊緣 更換提早而不會再出現(xiàn)。類似的處理也適用于向后的非對稱延遲.由 此提供等于50ns的4個掃描時鐘的時間預(yù)算。向前或向后超過時間預(yù) 算會導(dǎo)致解碼錯誤，也就是會接收錯誤的數(shù)據(jù)。
該解碼錯誤雖然可以通過適當(dāng)?shù)腻e誤識別算法識別，從而可以重 新傳輸位或者重新傳輸整個數(shù)據(jù)幀，作為錯誤識別算法例如可以采用
循環(huán)冗余檢查(CRC)。但是經(jīng)常使用錯誤識別算法的缺點是由此帶來 的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的可用性降低。
總之，通過FlexRay協(xié)議會做出物理層至少在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中 不能保持的規(guī)定。
由另一個已經(jīng)申請但還未公開的德國專利申請102005037263以及 另一個已經(jīng)申請但還未/>開的德國專利申請102005060903,描述了如 何減小由于傳輸信號的非對稱延遲而導(dǎo)致的解碼錯誤的概率，并且如 何提高數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)抵抗非對稱延遲的穩(wěn)定性。在這兩種情況下都建 議更改接收用戶的通信控制器的邏輯層。尤其是在DE102005060903中， 建議在接收用戶的通信控制器中測量接收信號的非對稱延遲，并且不 是用固定的掃描時刻，而是在可變時刻掃描編碼在接收信號中的數(shù)據(jù) 位，其中最佳的掃描時刻依據(jù)所測得的非對稱延遲來確定。在 DE102005037263中，還建議基于測得的非對稱延遲在實際的掃描之前 定義包括多個掃描時鐘的掃描區(qū)域，其中不再在唯一的一個固定或可 變的掃描時刻解碼數(shù)據(jù)位。而是通過考慮在該定義區(qū)域中的不同掃描 時刻解碼的值來對數(shù)據(jù)位解碼。通過這種方式可以在8倍過采樣時補 償多達87. 5ns的非對稱延遲，而不會產(chǎn)生解碼錯誤。在過采樣更高時， 甚至可以補償更高的非對稱時間。
替換或補充該公知的方法，按照本發(fā)明建議不是通過改變接收用 戶的通信控制器的邏輯層來補償非對稱延遲，而是在傳輸信道的物理 層上或在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中來補償非對稱延遲。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種如何在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中 以高傳輸率、高可靠性和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的高可用性來傳輸數(shù)據(jù)的手段， 同時還要保證數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)抵抗非對稱延遲的高穩(wěn)定性。
為了解決該技術(shù)問題，從開頭所述類型的方法出發(fā)建議，在網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)中的至少一個點上確定信號的非對稱延遲，并且還在接收用戶掃 描編碼在該信號的數(shù)據(jù)位之前，就至少部分地補償該非對稱延遲。
確定傳輸信號的非對稱延遲可以在交貨時就估計、建?；驕y量. 在交貨時就確定的非對稱延遲直接或在轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的補償值之后存儲 起來。為了在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)運行期間補償非對稱延遲，訪問該存儲的 值，并且至少部分地補償非對稱延遲。
此外，可以考慮在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)運行期間在線地確定傳輸信號的 非對稱延遲。對在線確定的非對稱延遲可以估計、建?；驕y量.所確 定的非對稱延遲可以首先存儲起來，稍后再用于補償，或者直接用于 補償非對稱延遲。借助在線確定和存儲的延遲值，還可以分析在過去 出現(xiàn)的非對稱延遲值，以例如用于在測量當(dāng)前非對稱延遲值時檢測錯 誤，或者用于對將來預(yù)計出現(xiàn)的非對稱延遲值進行建模或預(yù)測。
傳輸信號的非對稱延遲例如可以這樣來部分地補償，即由于通過 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的傳輸而被較弱地延遲的上升或下降信號邊緣被另外延遲， 以便將該信號邊緣與較強延遲的下降或上升信號邊緣匹配，從而上升 和下降信號邊緣的延遲之差減小，優(yōu)選得到補償。為了延遲較弱延遲 的信號邊緣，可以在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中設(shè)置可編程的延遲單元。可編程延遲
單元本身由現(xiàn)有技術(shù)公開。這種延遲單元例如由Dallas Semiconductor Corp., Dal las,Texas, 75244，USA, 即 Maxim Integrated Products, Inc. ， Sunnyvale, Calif. 94086， USA的子公司 以名稱"DS1021 - 50"提供和銷售的。在Dallas Semiconductor的公 知延遲單元中，可以調(diào)節(jié)出精度為0. 5ns的10-140ns的延遲時間。公 知延遲單元的編程通過置位或清除多個位來進行，例如8位。更粗略 的分辨率也是有意義的，例如用3ns的精度補償25ns。 本發(fā)明的優(yōu)點
與現(xiàn)有技術(shù)的明顯區(qū)別在于，用本發(fā)明可以補償傳輸信號的非對 稱延遲，以及提高數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)抵抗非對稱延遲的穩(wěn)定性，而不需要 改變接收用戶或其通信控制器的邏輯層。非對稱延遲在本發(fā)明是在傳 輸信道的物理層上減小或補償?shù)?，從而在接收用戶中只有很少的或?本沒有非對稱延遲。其優(yōu)點是，可以在接收用戶中為通信控制器和/或 為收發(fā)器部件采用常見的部件，可能質(zhì)量上更差并由此更廉價的部件， 而不會產(chǎn)生解碼錯誤。
當(dāng)然還可以采用本發(fā)明與DE102005037263和DE102005060903中 建議的用戶，以及對接收信號的更好掃描。
借助FlexRay數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)描述本發(fā)明的建議。但是這不能理解
為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明可以用于很多不同類型的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)， 而且可以亳不費力地用于類似的系統(tǒng)。尤其是將本發(fā)明的建議用于根
據(jù)TTP/C(時間觸發(fā)的協(xié)議類型C)、 CAN (控制器域網(wǎng)絡(luò))或者TTCAN (時間觸發(fā)的CAN)協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
在FlexRay數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，如果數(shù)據(jù)傳輸率等于10Mbit/sec則 正常的位寬是100ns,目前可用的FlexRay收發(fā)器部件需要大約80ns 的最小位時間，在沒有其它限制如沒有其它非對稱的情況下更短的位 時間無法由收發(fā)器部件識別或處理。但是，傳輸信號的非對稱延遲會 在接收用戶中導(dǎo)致部分強烈縮短的位時間。從而例如正常的位寬100ns 在非對稱延遲為60ns時縮短到還有40ns的位寬。目前常見的FlexRay 收發(fā)器部件根本無法處理這么短的位時間。但是通過本發(fā)明，可以明 顯減小非對稱延遲，例如減小到5ns，從而在接收用戶中可用的位寬還 有95ns,由此還遠在FlexRay收發(fā)器部件所要求的大約80ns的最小位 寬之上。
按照本發(fā)明的優(yōu)選擴展，建議借助在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)所使用的傳輸 協(xié)議中強制設(shè)置的信號從上升到下降邊緣或從下降到上升邊緣的變換 的距離來測量非對稱延遲。優(yōu)選的，測量數(shù)據(jù)幀的幀起始序列(FSS) 的上升邊緣和字節(jié)起始序列(BSS)的下降邊緣之間的距離。該測量優(yōu) 選對每個當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸路徑至少進行一次。在此，測量值數(shù)量的提高 減小了隨機誤差的影響。尤其是，還可以在數(shù)據(jù)傳輸期間繼續(xù)進行該 測量，必要時還在傳輸過程中在解碼數(shù)據(jù)位之前自適應(yīng)地匹配非對稱 延遲的補償。還可以在從多次測量中得到非對稱延遲的矛盾測量值時 識別出錯誤。
可以考慮在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的一個或多個任意位置上 設(shè)置可編程的延遲單元，這些延遲單元有目的地減小或甚至補償傳輸 信號的非對稱延遲。借助可編程延遲單元對非對稱延遲的補償可以基 于在使用數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)之前、也就是在實際數(shù)據(jù)傳輸之前確定的該信 號的非對稱延遲值來進行。在數(shù)據(jù)傳輸之前確定非對稱延遲值例如可 以在交貨時，或者借助準備好使用的、例如放置在汽車中的數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)通過估計、建模或測量來進行。
更為靈活、安全和可靠的是一種自適應(yīng)的方法，其中在實際的數(shù) 據(jù)傳輸期間在線確定、優(yōu)選測量傳輸信號的非對稱延遲。為了實現(xiàn)該
自適應(yīng)方法，還為可編程延遲單元分配用于測量傳輸信號的非對稱延 遲的裝置。具有用于測量可編程延遲單元和用于至少部分補償信號的 非對稱延遲的裝置的測量和補償裝置，可以如上所述設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 內(nèi)的任意位置，但是無論如何都在接收用戶中用于掃描編碼在信號中 的數(shù)據(jù)的每個位的掃描裝置(所謂的解碼器)之前?？煽紤]尤其是將 一個或多個這種測量和補償裝置設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連接線路中，在網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)的有源或無源星形中，或在接收用戶的發(fā)送接收單元(所謂的 收發(fā)器)中或在接收用戶的通信控制器中。


本發(fā)明的其它優(yōu)點和優(yōu)選實施方式由下面的附圖描述和對應(yīng)的附 圖給出。
圖1示出按照本發(fā)明的用于測量和部分補償通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳
輸?shù)男盘柕姆菍ΨQ延遲的裝置；
圖2示出圖1的本發(fā)明裝置的信號流程；
圖3示出按照本發(fā)明在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)所使用的傳輸協(xié)議中強制設(shè) 置的信號從幀起始序列(FSS)的上升邊緣到字節(jié)起始序列(BSS)的 下降邊緣的變換來測量非對稱延遲；
圖4示出本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，具有設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的用于 測量和部分補償傳輸信號的非對稱延遲的裝置；
圖5示出數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的通信控制器，具有用于測量和至少部分 補償傳輸信號的非對稱延遲的裝置；
圖6示出數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的通信控制器的本發(fā)明收發(fā)器，具有用于 測量和至少部分補償傳輸信號的非對稱延遲的裝置；
圖7示出在沒有補償非對稱延遲的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中上升或下降邊 緣時的信號變化；
圖8示出沒有補償非對稱延遲的由發(fā)送用戶發(fā)送并由接收用戶接 收的信號的變化過程；
圖9示出現(xiàn)有技術(shù)公知的用于在第5掃描點解碼信號的方法；
圖IO示出現(xiàn)有技術(shù)公知的用于在第5掃描點解碼信號并帶有解碼 錯誤的方法；
圖11示出在具有所產(chǎn)生的非對稱延遲的相應(yīng)值但是沒有EMV部分
的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中傳輸信道的信號鏈示例。
具體實施例方式
借助通信系統(tǒng)或總線系統(tǒng)形式的通信連接聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備、傳感器 和執(zhí)行器，在過去幾十年中越來越多地應(yīng)用于現(xiàn)代汽車的制造以及機 械制造，尤其是在機床領(lǐng)域，和自動化領(lǐng)域。就此可以實現(xiàn)通過將功 能分配給多個例如實施為控制設(shè)備的用戶的協(xié)作效應(yīng)。人們將其稱為 分布式系統(tǒng)。
這種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的不同用戶之間的通信越來越多地通過總線系 統(tǒng)進行?？偩€系統(tǒng)上的通信往來、訪問和接收機制以及錯誤處理都通
過協(xié)議調(diào)節(jié)。公知的協(xié)議例如是FlexRay協(xié)議，其中目前基于FlexRay 協(xié)議規(guī)范v2. 1。 FlexRay是指快速的、確定的和容錯的總線系統(tǒng)，尤 其是用在汽車中。FlexRay協(xié)議根據(jù)時分多路存取(TDMA )的原理工作， 其中向用戶或待傳輸?shù)南⒎峙涔潭ǖ臅r隙，在這些時隙中用戶或待 傳輸?shù)南⒛軌蚺磐獾卦L問通信連接。時隙以固定的周期重復(fù)，從而 可以精確預(yù)測消息通過總線傳輸?shù)臅r刻，并確定地進行總線訪問。 FlexRay通過一個或兩個物理上分開的線路通信，該線路分別具有最大 10Mbit/sec的數(shù)據(jù)率。當(dāng)然FlexRay還可以用更低的數(shù)據(jù)率運行。兩 個信道在此相當(dāng)于物理層，尤其是所謂的0SI (開放系統(tǒng)體系)層模型 的物理層.信道主要用于冗余地以及容錯地傳輸消息，但是還可以傳 輸不同的消息，由此數(shù)據(jù)率加倍。還可以考慮由通過兩個線路傳輸?shù)?信號之差來得出傳輸?shù)男盘栕鳛椴钚盘枴Ｍㄟ^物理層的信號傳輸可以 電的、光學(xué)的或者任何其它類型進行。
為了實現(xiàn)同步的功能和通過兩個消息之間的小間距優(yōu)化帶寬，用 戶在通信網(wǎng)絡(luò)中需要共同的時基，即所謂的全局時間。為了時鐘同步， 在周期的靜止部分中傳輸同步消息，其中借助符合FlexRay規(guī)范的特 殊算法校正用戶的本地時鐘，使得所有本地時鐘都與全局時鐘同步。
借助FlexRay數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)描述本發(fā)明的建議。但是這不能理解 為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明可以用于很多不同類型的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)， 而且可以亳不費力地用于類似的系統(tǒng)(例如CAN、 TTCAN、 TTP/C等)。
在圖7中示出，信號IO在從高到低或從低到高的邊緣變換的區(qū)域 中沒有理想的矩形變化過程，而是具有傾斜的、斜坡形的變化過程。
可以看出，下降邊緣和上升邊緣的陡度不同。這種不同會導(dǎo)致對上升
邊緣產(chǎn)生的延遲和對下降邊緣產(chǎn)生的延遲是不同的(參見圖8)。依據(jù) 上升邊緣13和下降邊緣14的延遲差，得到非對稱延遲15。在圖8中， 上面示出由發(fā)送用戶發(fā)送的信號10(TxD)的變化過程，下面是由接收 用戶接收的信號10(RxD)的變化過程。延遲13、 14涉及發(fā)送信號TxD 和接收信號RxD之間的相應(yīng)邊緣差。
在通過具有這種延遲的總線系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)或消息時會使脈沖失 真，因為下降(高到低)和上升(低到高)邊緣在傳輸路徑上會被不 同強度地延遲。如果在現(xiàn)有技術(shù)中在接收器中用接收器中具有的掃描 時鐘(所謂的采樣率)對發(fā)送的脈沖多次(例如在8倍過采樣中每一 位8次)掃描，則掃描點的位置(即在8個掃描值中恰好選擇一個) 決定數(shù)據(jù)是被正確還是錯誤地掃描了。下面將借助圖9和圖IO詳細解 釋。
所接收的待解碼的信號用附圖標記IO表示。解碼在下降BSS(字 節(jié)起始序列)邊緣處同步。在該同步的時刻，掃描計數(shù)器開始運行， 并總是在達到計數(shù)狀態(tài)8時復(fù)位(例如復(fù)位到1)。在圖9和圖10的 例子中，編碼在信號10中的數(shù)據(jù)位分別在第5個掃描點時被掃描。不問題。
通過剛性選擇每一位的掃描時刻(例如在每一位8個掃描值時在 第5個掃描值，即在一位的中央)，非對稱失真的影響以及通過掃描 造成的頻率偏差和額外的時間差異都成為問題，并對傳輸信道提出了 高要求。提高邊緣陡度以減小非對稱延遲雖然對于定時有優(yōu)點，但是 另一方面在技術(shù)上要求很高，因此要以更加昂貴的部件(例如收發(fā)器， 通信控制器)為前提，另外數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的EMV性能也受到不利的影 響。根據(jù)不同的脈沖失真會遇到在一個或另一個位邊緣估計出錯誤數(shù) 據(jù)的危險。這在圖9和圖10中示出。
理想情況下，給出的邊緣變換必須恰好在計數(shù)狀態(tài)8時在FES "0" 和FES "1"之間進行。由于非對稱延遲，該邊緣變換在圖9中在提早 的方向上一直推移，直到邊緣變換恰好在第5個掃描值和第6個掃描 值之間進行。這在該示例中是不重要的，因為掃描時刻還位于邊緣變 換之前，在邊緣變換之前的位(0)可以被正確解碼。
在圖10中，邊緣變換由于更大的非對稱延遲而在提早的方向上更 進一步推移，從而邊緣變換在第3個掃描值和第4個掃描值之間的掃 描時刻之前。現(xiàn)在不能再得到正確的位值(0)。而是在第5個掃描值 的掃描時刻獲得錯誤的位值(1);從而導(dǎo)致解碼錯誤。
在實現(xiàn)FlexRay數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時，尤其是在包括具有多個星形耦 合器以及其它有源和無源部件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或拓樸的復(fù)雜系統(tǒng)中，已經(jīng) 表明這里出現(xiàn)的非對稱延遲時間^艮長，以至于該延遲時間超過了 FlexRay協(xié)議預(yù)定的時間預(yù)算。按照FlexRay協(xié)議，用下降BSS(字節(jié) 起始序列)邊緣同步掃描計數(shù)器，也就是復(fù)位。在計數(shù)器計數(shù)狀態(tài)為5 時掃描。在目前在FlexRay中設(shè)置的8倍過掃描(過采樣)時，在掃 描時刻(第5個掃描值)和第8個掃描值之間還存在3個掃描時鐘， 這些掃描時鐘在通信控制器時鐘為80MHz時分別等于12. 5ns，加起來 就是時間預(yù)算(圖9和圖10中的12) 37.5ns。該時間預(yù)算12實際上 用于平衡由于從下降邊緣陡度到上升邊緣陡度的差異而產(chǎn)生的非對稱 延遲。但是，如果象在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓樸或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中那樣非對稱延遲 超過預(yù)定的時間預(yù)算12 (參見圖10)，則會導(dǎo)致在第5個掃描時鐘掃 描時會獲得錯誤的值.
在更為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓樸中的數(shù)據(jù)傳輸路徑(或傳輸信道)用例如 圖11中的非對稱延遲的相應(yīng)延遲時間顯示。該數(shù)據(jù)傳輸路徑包括發(fā)送 用戶14，該發(fā)送用戶包括通信控制器(CC) 16、具有線路和元件的印 刷電路板(PCB) 18和發(fā)射器。發(fā)射器包括總線驅(qū)動器(BD) 20和結(jié) 束元件(CMC, Common Mode Choke) 22,發(fā)送用戶14通過主要包括信 號線路的第一無源網(wǎng)絡(luò)24與第一有源星形節(jié)點26連接，該星形節(jié)點 還包括兩個分離的總線驅(qū)動器。
第一星形節(jié)點26通過第二無源網(wǎng)絡(luò)28 (其它連接線路)與第二有 源星形節(jié)點30連接，該星形節(jié)點30同樣包括兩個分離的總線驅(qū)動器。 星形節(jié)點30通過另一個無源網(wǎng)絡(luò)(其它連接線路)與接收用戶36連 接。該接收用戶包括通信控制器(CC) 38、印刷電路板(PCB) 40和接 收器。接收器包括結(jié)束元件42和總線驅(qū)動器(BD) 44。
非對稱延遲(沒有EMV部分)的相應(yīng)估計、建模和/或計算的時間 在圖11中針對不同的部件給出，并且必須相加以確定總的非對稱延遲。 利用示出的計數(shù)值，得到大約39. 75ns的非對稱延遲。這高于先前確
定的大約37. 5ns的時間預(yù)算12。其中還要加上隨機的EMV影響，這種 EMV影響進一步提高了總的非對稱延遲。因此，如果希望保持大約 10Mbit/sec的高數(shù)據(jù)率，現(xiàn)有技術(shù)公知的解碼方法在圖11的網(wǎng)絡(luò)拓樸 中在特定時刻不再能按照規(guī)定工作。
總之，通過FlexRay協(xié)議制定出(至少在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓樸中)不 能保持物理層的預(yù)定規(guī)則。在此本發(fā)明可以消除該問題。
按照本發(fā)明，提出一種用于至少部分補償通過傳輸信道傳輸?shù)男?號10的非對稱延遲的方法，該方法不需要改變接收用戶36的通信控 制器的邏輯層。按照本發(fā)明，該補償在傳輸信道的物理層上在發(fā)送用 戶14對待傳輸信號的編碼和接收用戶36對接收信號的解碼之間的一 個或多個任意位置上進行。為此，在發(fā)送用戶14和接收用戶36之間 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的任意點上至少部分地補償非對稱延遲，其中將以下上升 或下降信號邊緣，即這些信號邊緣由于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的傳輸而經(jīng)歷比 其它下降或上升信號邊緣更少的延遲，延遲到使它們的延遲等于被更 強延遲的下降或上升信號邊緣的延遲。這可以減小所傳播的上升和下 降信號邊緣的延遲之間的距離，并由此減小、甚至補償非對稱延遲。
對由于通過傳輸信道而被較弱延遲的信號邊緣的附加延遲，可以 如上所述在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的任意位置上進行，即在發(fā)送用戶14中或在接收 用戶36中或在該用戶14、 36的通信控制器16、 38中或在該用戶14、 36的發(fā)送接收單元(收發(fā)器)中進行。重要的是，該附加延遲在本發(fā) 明中是在發(fā)送用戶14對信號編碼之后以及在接收用戶36對該信號解 碼之前進行。按照本發(fā)明，在傳輸信道中的可編程非對稱補償可以串 行地添加到信號鏈中。通過非對稱補償，在信號鏈中固有存在的信號 非對稱被抵消。
所需要的非對稱補償?shù)臄?shù)量在接收協(xié)議幀(所接收的數(shù)據(jù)幀)中 通過測量確定，或通過交貨時在接收用戶36的總線驅(qū)動器部件44中 的固定編程確定，或者通過在交貨時在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的固定編程確定(由 汽車被放置了本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的汽車制造商進行)。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，整個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)更穩(wěn)健地抵抗構(gòu)成部件中 的非對稱分量，因此這些部件不必具有嚴格的容差預(yù)定參數(shù)，可以采 用更為便宜的部件和組件，而不會因為傳輸信號10的非對稱延遲產(chǎn)生 解碼錯誤。此外，可以提高傳輸安全性，由此提高整個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
的可用性。
為了實現(xiàn)本發(fā)明，可以在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的任意位置上設(shè)置一個或多 個用于測量和至少部分補償非對稱延遲的裝置。這種裝置例如在圖1
中示出，總體上用附圖標記50表示。裝置50包括可編程延遲單元52， 例如由Dallas Semiconductor Corp. ， Dallas， Texas, USA以"DS1021 -50"提供和銷售的。這種延遲單元52可以用小于Ins的精度，優(yōu)選 0. 5ns的精度有目的地將信號延遲可編程的延遲持續(xù)時間，該延遲持續(xù) 時間例如在10到140ns的區(qū)域內(nèi)。延遲持續(xù)時間通過置位或清除多個 位如8個位來編程。當(dāng)然還可以采用具有更大或更小延遲區(qū)域以及更
高或更低精度的其它可編程延遲單元。
在測量和補償裝置50的輸入端IN輸入的輸入信號10 —方面被直 接傳遞給可編程延遲單元52，另一方面在分叉點之后傳遞給可編程延 遲單元52。在延遲單元52的輸出端的延遲的信號IO，用DEL (延遲的) 表示。最初的輸入信號10以及延遲的信號IO，都在與門54中結(jié)合，或 者在或門56中分離。通過例如實施為晶體管的開關(guān)58，該結(jié)合(信號 10、 IO，的與邏輯運算)或分離(信號10、 IO，的或邏輯運算)出現(xiàn)在 裝置50的輸出端OUT。
測量和補償裝置50對信號變化過程的影響在圖2中示出。輸入信 號IN示例性地被延遲了T。輸入信號IN和延遲的信號DEL都為"1" 的區(qū)域的組合集合，產(chǎn)生可用的中間信號OR。信號IN和DEL都為"1" 的區(qū)域的相交集合，產(chǎn)生可用的中間信號AND。在圖2示例性示出的信 號變化過程中，開關(guān)58位于圖1所示的位置"與"位置，從而輸出信 號OUT相當(dāng)于中間信號AND。
在圖2中，附圖標記60表示信號由于或門56中的信號運行時而 發(fā)生的延遲。同樣，用附圖標記61表示中間信號AND由于與門54中 的信號運行時而發(fā)生的信號延遲。下降信號邊緣通過測量和補償裝置 50的附加延遲在OR中間信號上給出，并用附圖標記62表示。上升信 號邊緣的附加延遲在AND中間信號上給出，并用附圖標記63表示。如 果在裝置50的輸出端0UT上輸出AND中間信號，則信號10的上升信 號邊緣由于與門54中的信號運行時被延遲了包括延遲61在內(nèi)的值T。 同樣，如果裝置50的輸出端OUT上輸出OR中間信號，則信號10的下 降信號邊緣由于或門56中的信號運行時被延遲了包括延遲61在內(nèi)的
延遲值T。通過采用本發(fā)明的測量和補償裝置50，有目的地在考慮邏輯 門54和56的信號運行時的情況下將傳輸信號的上升或下降信號邊緣 延遲了延遲值T。是否通過裝置50延遲下降或上升信號邊緣，可以通 過開關(guān)58來選擇，延遲持續(xù)時間T在8位上被編程。
為了確定信號10的上升或下降信號邊緣要被延遲的延遲值T，首 先測量非對稱延遲。非對稱延遲例如可以借助在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用的 傳輸協(xié)議中強制設(shè)置的信號IO從下降邊緣到上升邊緣或從上升邊緣到 下降邊緣的變換的距離來測量(參見圖3)。在FlexRay傳輸協(xié)議中， 例如可以測量數(shù)據(jù)幀的幀起始序列(FSS)的上升邊緣70和字節(jié)起始 序列(BSS)的下降邊緣71之間的距離。所測量的距離在圖3中用72 表示。幀起始序列FSS的上升邊緣70和FSS的結(jié)束之間的正常距離 gdBit正常情況下是100ns。因此，如果非對稱延遲等于0,正常距離 72按照FlexRay協(xié)議規(guī)范v2. 1就是200ns。在8倍過采樣中，這恰好 是16個正常的采樣周期持續(xù)時間。補償所測得的非對稱延遲所需要的 延遲值T例如可以通過組合學(xué)或合適的計算算法從測得的距離72中獲 得。
測量和補償裝置50可以具有處理器，尤其是數(shù)字信號處理器 (DSP)，或者狀態(tài)機，用于處理計算機程序和實現(xiàn)補償傳輸信道上的 非對稱延遲的本發(fā)明方法。根據(jù)本發(fā)明的該實施方式，計算機程序可 以設(shè)計為啟動從存儲元件中讀取延遲值T或者測量非對稱延遲以及確 定延遲值T。接著，通過計算機程序的啟動，依據(jù)所確定的延遲值T對延 遲單元52編程，以獲得期望的時間上的延遲。依據(jù)信號10的下降或 上升邊緣是否應(yīng)當(dāng)被延遲，通過計算機程序來相應(yīng)地控制開關(guān)58。
在圖4中示出本發(fā)明的可能實施方式。圖4示出具有比較簡單的 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括3個用戶A、 B、 C，在 它們之間通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳輸編碼在信號10中的數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有 源或無源網(wǎng)絡(luò)的任意位置上，可以設(shè)置本發(fā)明的測量和補償裝置50。 尤其是可以將裝置50設(shè)置在信號線路24、 28上，也可以設(shè)置在信號 線路34上。在圖4所示的實施例中，測量和補償裝置50設(shè)置在信號 線路24、 28的任意位置上，另一個裝置50設(shè)置在用戶B和有源星形 30之間的信號線路上。當(dāng)然還可以將兩個裝置50作為有源星形30的 收發(fā)器(發(fā)送接收單元)的集成部件或作為有源星形30本身的集成部
件。有源星形30和作為集成部件的兩個裝置50 —起用附圖標記30， 表示。
信號10的上升或下降信號邊緣在裝置50中被延遲的延遲值T,可 以在預(yù)測延遲的情況下通過有源星形30和連接線路34選擇，由此信 號10的非對稱延遲在用戶36接收時會盡可能地小。由此在確定延遲 值T時考慮其它傳輸路徑上將要發(fā)生的、已經(jīng)估計的或者先前一次性測 量的非對稱延遲。但是還可以在連接線路34上，優(yōu)選盡可能在用戶C 之后設(shè)置另一個本發(fā)明的測量和補償裝置50 (未示出)，其減小、在 理想情況下補償了由于通過有源星形30和連接線路34(以及可能還在 傳輸信道上存在的其它有源和/或無源組件)傳輸信號10而導(dǎo)致的非 對稱延遲。
設(shè)置在圖4的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的本發(fā)明裝置50優(yōu)選具 有用于獲取、尤其是用于測量非對稱延遲的裝置，從而可以自適應(yīng)地 調(diào)節(jié)可編程延遲單元52的延遲時間T，優(yōu)選調(diào)節(jié)每個數(shù)據(jù)幀的延遲時 間T。但是還可以在公知的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)中，在數(shù)據(jù)傳輸之前，例如在 交貨時就確定非對稱延遲，并且固定地預(yù)先給定延遲值T。在這種情況 下可以在裝置50中棄用測量非對稱延遲的裝置。
在圖5中示出本發(fā)明的另一個實施例。在此圖5示出發(fā)送用戶14 和接收用戶36，以及設(shè)置在它們之間的或多或少復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 24-34。接收用戶36具有收發(fā)器46，該收發(fā)器稱為發(fā)送接收單元或在 簡單情況下稱為電平轉(zhuǎn)換器。通過收發(fā)器46接收的信號10到達通信 控制器38，然后繼續(xù)傳遞給接收用戶36的主處理器48。通信控制器 38包括解碼單元60，也稱為掃描裝置或解碼器。解碼器60用于按照 上述方式掃描編碼在接收信號10中的數(shù)據(jù)位。在解碼器60前面連接 了本發(fā)明的測量和補償裝置50,用于測量和至少部分補償非對稱延遲。
在圖6中示出本發(fā)明的另一個實施例，其中本發(fā)明的測量和補償 裝置50設(shè)置在收發(fā)器46中。收發(fā)器46包括所謂的收發(fā)器核62，用于 實現(xiàn)中央收發(fā)功能，以及也稱為總線驅(qū)動器的驅(qū)動單元44。通過收發(fā) 器46中的測量和補償裝置50，還在信號IO被解碼之前就減小、在理 想情況下補償接收信號10的非對稱延遲。
權(quán)利要求
1. 一種用于在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的發(fā)送用戶(14)和接收用戶(36)之間通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34)傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的方法，其中編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)在具有特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀中以位的方式串行傳輸，在接收用戶(36)中掃描編碼在信號中的數(shù)據(jù)的每一位，該信號(10)由于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34)的傳輸而被非對稱地延遲，其特征在于，在所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34)中的至少一個點上確定該信號(10)的非對稱延遲，并且在所述接收用戶(36)掃描編碼在該信號(10)中的數(shù)據(jù)位之前，就至少部分地補償該非對稱延遲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信號(10)的 非對稱延遲在數(shù)據(jù)傳輸之前就確定，并在數(shù)據(jù)傳輸期間加以補償。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述信號(10)的 非對稱延遲在交貨時就確定、存儲，和又被調(diào)用來進行補償。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述信號(10)的 非對稱延遲借助準備采用的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)來確定、存儲，和又被調(diào)用 來進行補償。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，對所述非對稱 延遲進行估計、建?；驕y量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信號(10)的 非對稱延遲在數(shù)據(jù)傳輸期間被確定和補償。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，確定和補償所述信 號(10)的非對稱延遲在時間上盡可能接近地執(zhí)行，優(yōu)選連續(xù)地進行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，對所述非對稱 延遲進行估計、建?；驕y量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，借助在所述數(shù) 據(jù)傳輸系統(tǒng)所使用的傳輸協(xié)議中強制設(shè)置的信號(10)從上升到下降 邊緣或從下降到上升邊緣的變換的距離來測量所述非對稱延遲。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，測量數(shù)據(jù)幀的幀起 始序列(FSS)的上升邊緣(74)和字節(jié)起始序列(BSS)的下降邊緣(76)之間的距離(72)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，借助所確定的非對稱延遲確定合適的延遲值(T)，以便至少部分地補償所述非對稱延遲，所述延遲值(T)是由于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )傳輸而 被較弱延遲的信號邊緣所必須被延遲的值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述延遲值(T) 借助組合學(xué)或合適的計算算法通過所確定的非對稱延遲來確定。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，將所確定的 延遲值(T)輸入可編程的延遲單元(52),該延遲單元設(shè)置在所述網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )中的任意位置上，但是在任何情況下都在發(fā)送用戶(14 ) 對將要傳輸?shù)男盘?10 )編碼之后以及在接收用戶(36 )對該信號(10 ) 解碼之前，通過該延遲單元將由于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )傳輸而被較 弱延遲的信號邊緣延遲所述延遲值(T)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的方法，其特征在于，用至少 lns的精度，優(yōu)選0. 5ns或0. lns的精度延遲由于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 ) 傳輸而被較弱延遲的信號邊緣。
15. —種設(shè)置在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )中的任意點上 的裝置(50)，其中該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有多個用戶(14， 36)，設(shè)置 在所述用戶(14， 36)之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 ),以及用于通過網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)(24-34 )在發(fā)送用戶(l4 )和接收用戶(36 )之間用具有特定結(jié) 構(gòu)的數(shù)據(jù)幀按照位的方式串行地傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的裝 置，所述通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸使得所述信號(IO)發(fā)生了非對稱 延遲，而且在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的接收用戶(36)中設(shè)置用于掃描編碼在 所述信號(10)中的數(shù)據(jù)的每一位的裝置(60)，其特征在于，所述 裝置(50)設(shè)置在接收用戶(36)中的用于掃描的裝置(60)之前， 并且具有用于測量和部分地補償所述信號(10)的非對稱延遲的裝置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置(50)，其特征在于，所述裝置 (50 )具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6至14之一的方法的裝置。
17. —種用于傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其 中該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有多個用戶(14， 36)，設(shè)置在所述用戶(14， 36)之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 ),以及用于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )在 發(fā)送用戶(14)和接收用戶(36)之間用具有特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀按照 位的方式串行地傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的裝置，所述通過網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )的數(shù)據(jù)傳輸使得所述信號(10)發(fā)生了非對稱延遲， 而且在接收用戶(36)中設(shè)置用于掃描編碼在所述信號(10)中的數(shù) 據(jù)的每一位的裝置(60)，其特征在于，在用于掃描的裝置(60)之 前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )中的至少一個點上，設(shè)置用于測量和至少部分 地補償所述信號(10)的非對稱延遲的裝置(50)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )包括有源和/或無源的元件，尤其是一個或多個以下 部件連接線路(24， 28， 34)，傳輸器，扼流團，通信控制器(16, 38),發(fā)送接收裝置(46)，電平轉(zhuǎn)換器，有源星形(26， 30)，結(jié) 束電阻，用于結(jié)束分流的電容。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所 述用于測量和補償?shù)难b置(50 )具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6至14之 一的方法的裝置。
20. —種用于傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的用 戶(36),其中該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有多個用戶(l4， 36)，設(shè)置在所 述用戶(14， 36)之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 ),以及用于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )在發(fā)送用戶UO和接收用戶(36)之間用具有特定結(jié)構(gòu)的 數(shù)據(jù)幀按照位的方式串行地傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的裝置， 所述通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )的數(shù)據(jù)傳輸使得所述信號(10)發(fā)生了非 對稱延遲，而且在接收用戶(36 )中設(shè)置用于掃描編碼在所述信號(10 ) 中的數(shù)據(jù)的每一位的裝置(60)，其特征在于，所述用戶(36)在用 于掃描的裝置(60 )之前具有用于測量和至少部分地補償所述信號(10 ) 的非對稱延遲的裝置(50)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的用戶(36)，其特征在于，所述用于 測量和補償?shù)难b置(50 )具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6至14之一的方 法的裝置。
22. —種用于傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的接 收用戶(36)的通信控制器(38)，其中該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有多個用 戶(14， 36)，設(shè)置在所述用戶(14, 36)之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 ), 以及用于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )在發(fā)送用戶(14)和接收用戶(36) 之間用具有特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀按照位的方式串行地傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的裝置，所述通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )的數(shù)據(jù)傳輸使得 所述信號(10)發(fā)生了非對稱延遲，而且在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的接收用戶 (36)的通信控制器(38)中設(shè)置用于掃描編碼在所述信號(10)中 的數(shù)據(jù)的每一位的裝置(60)，其特征在于，所述通信控制器(38) 在用于掃描的裝置(60)之前具有用于測量和至少部分地補償所述信號(io)的非對稱延遲的裝置(so)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的通信控制器(38)，其特征在于，所 述用于測量和補償?shù)难b置(50 )具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6至14之 一的方法的裝置。
24. —種用于傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的接 收用戶(36)的發(fā)送接收單元(46),其中該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有多個 用戶(14， 36)，設(shè)置在所述用戶(14， 36 )之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 ), 以及用于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )在發(fā)送用戶(14)和接收用戶(36) 之間用具有特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀按照位的方式串行地傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的裝置，所述通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )的數(shù)據(jù)傳輸使得 所述信號(10)發(fā)生了非對稱延遲，而且在接收用戶(36)中設(shè)置用 于掃描編碼在所述信號(10)中的數(shù)據(jù)的每一位的裝置(60)，其特 征在于，所述發(fā)送接收單元(46)在用于掃描的裝置(60)之前具有 用于測量和至少部分地補償所述信號(10 )的非對稱延遲的裝置(50 )。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)送接收單元(46)，其特征在于， 所述用于測量和補償?shù)难b置(50 )具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6至14 之一的方法的裝置。
26. —種設(shè)置在用于傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的有源星形(26， 30， 30，)，其中該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 具有多個用戶(14， 36)，設(shè)置在所述用戶(14， 36)之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)(24-34 )，以及用于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )在發(fā)送用戶(14 )和 接收用戶(36)之間用具有特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀按照位的方式串行地傳 輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的裝置，所述通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34 )的 數(shù)據(jù)傳輸使得所述信號(10 )發(fā)生了非對稱延遲，而且在接收用戶(36 ) 中設(shè)置用于掃描編碼在所述信號(10 )中的數(shù)據(jù)的每一位的裝置(60 )， 其特征在于，所述有源星形(26, 30， 30，)在用于掃描的裝置(60) 之前具有用于測量和至少部分地補償所述信號(10)的非對稱延遲的 裝置(50)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的所述有源星形(26， 30， 30，)，其特 征在于，所述用于測量和補償?shù)难b置(50)具有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要 求6至14之一的方法的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的發(fā)送用戶(14)和接收用戶(36)之間通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34)傳輸編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)的方法和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。編碼在信號(10)中的數(shù)據(jù)在具有特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀中以位的方式串行傳輸。在接收用戶(36)中掃描編碼在信號中的數(shù)據(jù)的每一位。該信號(10)由于通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34)的傳輸而被非對稱地延遲，為了補償在傳輸信道的物理層上的非對稱延遲，建議在所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(24-34)中的至少一個點上確定該信號(10)的非對稱延遲，并且在所述接收用戶(36)掃描編碼在該信號(10)中的數(shù)據(jù)位之前，就至少部分地補償該非對稱延遲。為了測量和補償非對稱延遲提出一種測量和補償裝置(50)。
文檔編號H04L25/06GK101395876SQ200780007970
公開日2009年3月25日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
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