[发明专利]用于总线系统的用户站和用于宽带CAN通信的方法

说明书

提供一种用于总线系统（1）的用户站（11；12）和一种用于在总线系统（1）中宽带通信的方法。用户站（11；12）包括通信控制装置(111；121)，用于为总线系统的至少一个另外的用户站建立至少一个消息(3；31，32；33；31，33)或从总线系统的至少一个另外的用户站读取至少一个消息(3；31，32；33；31，33)，在所述总线系统中至少暂时确保用户站(11至19)对总线系统（1）的总线线路（10）的排他的、无冲突的访问，其中通信控制装置(111；121)设计成，根据在总线系统（1）中为用户站（11；12）规定的用于发送的时间顺序建立信道状态信息，使得用户站（11；12）不必在每个消息(3；31，32；33；31，33)中发送信道状态信息，并且其中信道状态信息包括用于确定用户站(11；12)和总线系统（1）的其他用户站（12至19；11，13至19）之间的信道特征的信息，消息(3；31，32；33；31，33)应发送给所述其他用户站。

技术领域

本发明涉及一种用于总线系统的用户站和一种用于宽带CAN通信的方法，其中在用于超出CAN-FD的更高速度的CAN总线系统中的通信是可能的，并且其中为了确定信道状态信息所需要的时间缩短。

背景技术

对于传感器和控制仪器之间的通信，CAN总线系统已经广泛传播。例如，所述CAN总线系统在汽车中使用。在CAN总线系统中，消息借助于CAN协议传输，如这在ISO11898中的CAN规范中描述的那样。尤其是，汽车的总线系统持续发展成更高的带宽、更低的等待时间和更严格的实时能力。在近些年，对此此外提出诸如CAN-FD等的技术，在所述CAN-FD中消息根据规范“CAN with Flexible Data-Rate，规范版本1.0（源http://www.semiconductors.bosch.de）”传输。在这种技术中，最大可能的数据率通过在数据域的范围中使用更高的时钟而超过值1MBit/s。

CAN标准的扩展除了首先功能上的补充、诸如TTCAN之外，在近些年借助CAN-FD特别关于可能的（更高的）数据率和可用的数据包大小来扩展，其中固有的CAN特征特别以仲裁的形式获得。此外，数据部分中的信号表示基本上通过信号状态的更高的切换频率（高/低）改变。

DE 10 2009 026 961 A1涉及一种用于在总线系统的用户站之间传输数据的方法。在此，描述对存在的CAN信号和所属的通信装置关于使用高频信号的扩展，所述扩展以任意形式、例如时间并行地或嵌入地影响总线线路上的CAN数据流。在此，尤其提出信号与CAN信号的协调，所述信号为同步信号、触发信号。

为了将CAN总线系统进一步发展成超过CAN-FD的更高的速度，存在针对物理层（Physical Layer）的实现和相应设计的方案。对此，在基于CAN的通信中，所发送的信息在通信总线上由多个接收器同时接收，所述接收器通常在通信总线的不同位置处连接到线路上。

在使用高速率的通信时，诸如在CAN帧的中间帧部分中，即在帧头和帧尾之间在接收信号中形成以例如符号间干扰（ISI）形式的失真。

对于鲁棒的接收，接收器需要关于以当前的脉冲应答和当前的干扰变量形式的信道状态的信息。所述变量通常取决于当前的发送器-接收器配对，使得例如在每个接收路径（不同的发送器）上的脉冲应答必须对于接收器是已知的，以便能够通过使用校正在足够无误差的意义上鲁棒地检测消息。在网络中N个用户TN的情况下，通常存在N*（N-1）/2个不同的脉冲应答。这基于下述事实：两个用户之间的每个连接具有通常不同的脉冲应答，其中所述脉冲应答在某个时刻与方向无关地、即对于发送器TN1-接收器TN2和发送器TN2-接收器TN1,具有相同的形式（倒换性）。

通常，用于信道特征化所需要的变量、尤其信道脉冲应答不是初始已知的并且在每个接收器的侧上存在。因此，所述变量此外必须基于温度效应以规则的间隔重新估计或调整。为了估计，用户例如发送全部侧上已知的训练序列，从所述训练序列的接收信号中能够估计相应的信道脉冲应答。这能够同时在多个接收位置上实现，使得通常发出N个（正交的）序列足以表明整个网络的特征。