Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems zur Über mittlung zeitkritischer Daten und Kommunikationsgerät

Ein industrielles Automatisierungssystem umfasst üblicher weise eine Vielzahl von über ein industrielles Kommunikati onsnetz miteinander vernetzten Automatisierungsgeräten und dient im Rahmen einer Fertigungs- oder Prozessautomatisierung zur Steuerung oder Regelung von Anlagen, Maschinen bzw. Gerä ten. Aufgrund zeitkritischer Rahmenbedingungen in industriel len Automatisierungssystemen werden zur Kommunikation zwi schen Automatisierungsgeräten überwiegend Echzeit-Kommunika- tionsprotokolle, wie PROFINET, PROFIBUS, Real-Time-Ethernet oder Time-Sensitive Networking (TSN) , verwendet.

Unterbrechungen von Kommunikationsverbindungen zwischen Rech nereinheiten eines industriellen Automatisierungssystems oder Automatisierungsgeräten können zu einer unerwünschten oder unnötigen Wiederholung einer Übermittlung einer Dienstanfor derung führen. Außerdem können nicht oder nicht vollständig übermittelte Nachrichten beispielsweise einen Übergang oder Verbleib eines industriellen Automatisierungssystems in einen sicheren Betriebszustand verhindern. Dies kann schließlich zu einem Ausfall einer kompletten Produktionsanlage und einem kostspieligen Produktionsstillstand führen. Eine besondere Problematik resultiert in industriellen Automatisierungssys temen regelmäßig aus einem Meldungsverkehr mit verhältnismä ßig vielen, aber relativ kurzen Nachrichten, wodurch obige Probleme verstärkt werden.

Aufgrund einer Nutzung für häufig äußerst unterschiedliche Anwendungen können in Ethernet-basierten Kommunikationsnetzen beispielsweise Probleme entstehen, wenn Netzressourcen für eine Übermittlung von Datenströmen oder von Datenrahmen mit EchtZeitanforderungen konkurrierend für eine Übermittlung von Datenrahmen mit großem Nutzdateninhalt ohne spezielle Dienst güteanforderungen beansprucht werden. Dies kann dazu führen, dass Datenströme oder Datenrahmen mit EchtZeitanforderungen nicht entsprechend einer angeforderten bzw. benötigten

Dienstgüte übermittelt werden.

Eine priorisierte Übermittlung von Datenrahmen ist beispiels weise auf Grundlage von virtuellen lokalen Netzen bzw. Virtu al Local Area Networks (VLAN) entsprechend Standard IEEE 802. IQ grundsätzlich mittels entsprechender in Datenrahmen eingefügter Tags möglich. Zur synchronisierten und priori- sierten Übertragung von Audio- und Videodatenströmen (Audi o/Video Bridging) über Kommunikationsnetze ist eine Bandbrei tenreservierung für einzelne Kommunikationsverbindungen vor gesehen, denen eine höchste Priorität zugeordnet ist. Für ei ne Übertragung von Audio- und Videodatenströmen benötigte Ressourcen werden dabei in Kommunikationsgeräten wie Switches reserviert. Eine Weiterleitung hochpriorisierter Datenrahmen erfolgt jedoch erst nach einer erfolgreichen Reservierung. Im Rahmen einer Bandbreitenüberwachung wird sichergestellt, dass hinsichtlich tatsächlich genutzter Bandbreite ausreichend re servierte Bandbreite vorliegt. Eine Kommunikationsverbindung, die mehr Bandbreite nutzt als reserviert ist, würde ansonsten zu einer Störung eines gesamten Kommunikationsnetzes führen, im ungünstigsten Fall zu dessen Stillstand aufgrund Überlas tung .

Für die gesicherte Übertragung von Audio- und Videodatenströ men über Ethernet-basierte Kommunikationsnetze sind entspre chend Standard IEEE 802.1 Qav sind Credit-based Shaper (CBS) als Maß für eine Bandbreitenüberwachung definiert worden. Durch Credit-based Shaper wird nach jedem übertragenen Daten- rahmen eine Übertragungspause definiert, um eine Bandbreiten begrenzung in Bezug auf eine reservierte Bandbreite sicherzu stellen. Derartige Zwangspausen sind jedoch in industriellen Automatisierungssystemen bei einer Übertragung von vielen Da tenrahmen mit geringem Nutzdateninhalt für Steuerungsdaten, die eher als Datenbündel bzw. Bursts anzusehen sind, äußerst problematisch .

Entsprechend EP 3 038 325 Al werden zur Datenübermittlung in einem Kommunikationsnetz eines industriellen Automatisie rungssystems erste Datenrahmen, die Steuerungsdaten für das Automatisierungssystem umfassen, durch Koppel-Kommunikations geräte des Kommunikationsnetzes nur innerhalb periodischer erster Zeitintervalle übermittelt. Zweite Datenrahmen, die Sequenzen von Datenrahmen umfassenden Datenströmen zugeordnet sind, bzw. dritte Datenrahmen, für deren Übermittlung keine oder eine unter einem vorgegebenen Schwellwert liegende

Dienstgüte festgelegt ist, werden innerhalb periodischer zweiter Zeitintervalle übermittelt. Die ersten Zeitintervalle sind in erste und zweite Teilintervall unterteilt. Weiterzu leitende erste Datenrahmen werden Teilintervall-alternierend in eine erste bzw. zweite Warteschlange eingefügt und alter nierend aus den Warteschlangen für eine Weiterleitung entnom men .

In WO 2019/001718 Al ist ein Verfahren zur Datenübermittlung beschrieben, das eine Kombination von geschützter Kommunika tion und geringem Netzwerk-Konfigurationsaufwand ermöglicht. Dabei werden bei einer Reservierung von Ressourcen zur Über mittlung von Datenströmen (Streams) von einem Sender zu einem Empfänger zumindest zwei zumindest abschnittsweise redundante Pfade reserviert. Durch Erweiterung eines Reservierungsproto kolls wird eine automatische Konfiguration von Duplikatefil- tern an redundanten Pfadabschnitten zugeordneten Netzknoten während einer Ressoucenreservierung vorgenommen.

Aus WO 2018/121864 Al ist ein Verfahren zum Betrieb eines mehrere Kommunikationsgeräte umfassenden Kommunikationsnetzes eines industriellen Automatisierungssystems bekannt, bei dem zumindest eine Steuerungseinheit Funktionen mehrerer zugeord neter Kommunikationsgeräte steuert und zumindest einer Parti tion des Kommunikationsnetzes zugeordnet ist. Partitionen um fassen jeweils vorgebbare Anteile an Systemressourcen zuge ordneter Kommunikationsgeräte für vorgebbare Ressourcennut zungsdauern. Zugriffszeitdauern und Wiederholungszyklen für Sendewarteschlangen werden durch die Steuerungseinheit ent sprechend den Ressourcennutzungsdauern für die Partitionen in den zugeordneten Kommunikationsgeräten eingestellt. Für die Pfadreservierungsanfragen werden anhand übereinstimmender Klassifizierungen von Zugriffszeitdauern und Wiederholungs zyklen mögliche Partitionen ermittelt. Bei ausreichenden Sys temressourcen wird die jeweilige Pfadreservierungsanfrage ei ner ermittelten Partition zugeordnet. Das in WO 2018/121864 Al beschriebene Verfahren zielt jedoch nicht darauf ab, Zeit fenster für zyklischen Datenverkehr gleichmäßig zu verteilen, um zur Verfügung stehende Ressourcen effizienter zu nutzen.

WO 2018/059690 Al betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines mehrere Kommunikationsgeräte umfassenden Kommunikationsnetzes eines industriellen Automatisierungssystems, bei dem mehrere Steuerungseinheiten jeweils Funktionen mehrerer zugeordneter Kommunikationsgeräte steuern. Für jede Steuerungseinheit wird ein vorgebbarer Anteil an Systemressourcen eines zugeordneten Kommunikationsgeräts für eine vorgebbare Ressourcennutzungs dauer verfügbar gemacht. Die Steuerungseinheiten erfassen Zu standsgrößen der Kommunikationsgeräte synchron bei Eintritt vorgebbarer Synchronisierungsereignisse und gleichen diese untereinander ab. Außerdem ermitteln die Steuerungseinheiten für zumindest eine vergangene Ressourcennutzungsdauer ermit teln, welche Gütemaßänderungen sich für zu ermittelnde Kommu nikationsnetzpfade in Abhängigkeit von einer für eine Pfader mittlung verfügbaren Ermittlungszeit ergeben, und ermitteln anhand der Gütemaßänderungen einen ersten Korrekturwert für die Synchronisierungsereignisse. Bei einem Abgleich der Zu standsgrößen untereinander ermitteln die Steuerungseinheiten in Abhängigkeit inkonsistenter Zustandsgrößen einen zweiten Korrekturwert für die Synchronisierungsereignisse. Das in WO 2018/059690 Al beschriebene Verfahren zielt ebenfalls nicht darauf ab, Zeitfenster für zyklischen Datenverkehr gleichmä ßig zu verteilen, um zur Verfügung stehende Ressourcen effi zienter zu nutzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems zur Über mittlung zeitkritischer Daten schaffen, das sowohl eine effi ziente Ausschöpfung zur Verfügung stehender Systemressourcen als auch eine flexible Anpassung an individuelle Anforderun gen von Steuerungsanwendungen ermöglicht, und eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein Kommu nikationsgerät mit den in Anspruch 11 angegebenen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprü chen angegeben.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb ei nes Kommunikationssystems zur Übermittlung zeitkritischer Da ten werden ausgewählte Datagramme von ersten Kommunikations geräten an Quell-Netzknoten zu zweiten Kommunikationsgeräten an Ziel-Netzknoten innerhalb vorgegebener periodischer Zeit- Intervalle übermittelt. Die ausgewählten Datagramme sind Da tenströmen zugeordnet und werden über Pfade übermittelt, die dritte Kommunikationsgeräte an Zwischen-Netzknoten umfassen. Die vorgegebenen Zeitintervalle werden an allen Netzknoten synchronisiert. Zur Reservierung von durch die ersten, zwei ten und dritten Kommunikationsgeräte bereitzustellenden Res sourcen spezifizieren an die ersten Kommunikationsgeräte an geschlossene Endgeräte jeweils Dienstgüteparameter für die Datenströme. Dagegen spezifizieren an die zweiten Kommunika tionsgeräte angeschlossene Endgeräte für eine Reservierungs anfrage jeweils einen Datenstrom-Identifikator .

Erfindungsgemäß überprüft jedes Kommunikationsgerät entlang eines Pfads für einen Datenstrom anhand der Dienstgüteparame ter bei einer Reservierungsanfrage jeweils, ob im jeweiligen Kommunikationsgerät ausreichende Ressourcen zur Datenüber mittlung unter Einhaltung der spezifizierten Dienstgütepara meter verfügbar sind. Reservierungsanfragen werden vorzugs weise entsprechend IEEE 802.1Qcc behandelt. Die durch die Kommunikationsgeräte bereitzustellenden Ressourcen umfassen beispielsweise nutzbare Übertragungszeitfenster, Bandbreite, zugesicherte maximale Latenz, Queue-Anzahl, Queue-Cache bzw. Adress-Cache in Switches oder Bridges. Die Pfade für die Da tenströme werden vorteilhafterweise mittels Shortest Path Bridging entsprechend IEEE 802. laq ermittelt.

Konfigurationssteuerungseinheiten der Kommunikationsgeräte entlang eines Pfads ermitteln für einen Datenstrom bei aus reichenden Ressourcen erfindungsgemäß jeweils Konfigurati onsinformationen und richten das jeweilige Kommunikationsge rät entsprechend den ermittelten Konfigurationsinformationen zur Ressourcen-Bereitstellung für die Datenströme ein. Vor zugsweise wird bei ausreichenden Ressourcen jeweils eine dem spezifizierten Datenstrom-Identifikator zugeordnete Multi- cast-Adresse an ein anfragendes, an einen Ziel-Netzknoten an geschlossenes Endgerät übermittelt.

Erfindungsgemäß wird für Datenströme, die auf Endgeräten ab laufenden ausgewählten Steuerungsanwendungen zugeordnet sind, jeweils ein individuelles Zeitfenster innerhalb der vorgege benen Zeitintervalle spezifiziert. Die Zeitfenster weisen je weils eine individuelle Zyklusdauer auf, die ein Vielfaches einer allgemeinen Zyklusdauer ist oder der allgemeinen Zyk lusdauer entspricht. Die ersten bzw. zweiten Kommunikations geräte überprüfen für die ausgewählten Steuerungsanwendungen jeweils, ob ein spezifiziertes Zeitfenster zur Datenübermitt lung verfügbar ist. Bei einem verfügbaren Zeitfenster wird jeweils eine Information über einen Beginn des Zeitfensters innerhalb der vorgegebenen Zeitintervalle an das Endgerät übermittelt, auf dem die jeweilige ausgewählte Steuerungsan wendung abläuft. Datenströme, die ausgewählten Steuerungsan wendungen zugeordnet sind, werden jeweils entsprechend der Information über den Beginn des individuellen Zeitfensters übermittelt. Auf diese Weise können Zeitfenster für zykli schen Datenverkehr gleichmäßig verteilt und zur Verfügung stehende Ressourcen effizient genutzt werden. Insbesondere können hierfür StartZeitpunkte für Datenverkehr mit längerer Zyklusdauer in durch Datenverkehr mit niedriger Zyklusdauer nicht genutzte Phasen verlegt werden.

Die Kommunikationsgeräte sind vorzugsweise über ein Time sensitive Network, insbesondere entsprechend IEEE 802. IQ,

IEEE 802.1AB, IEEE 802.1AS, IEEE 802. IBA bzw. IEEE 802.1CB, miteinander verbunden. Eine Weiterleitung der ausgewählten Datagramme kann beispielsweise mittels Frame Preemption, ins besondere gemäß IEEE 802.1Qbu, Time-Aware Shaper, insbesonde re gemäß IEEE 802.1Qbv, Credit-Based Shaper, insbesondere ge- maß IEEE 802.1Qav, Burst Limiting Shaper, Peristaltic Shaper bzw. Priority-Based Shaper gesteuert werden.

Das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät ist zur Durchführung eines Verfahrens entsprechend vorangehenden Ausführungen vor gesehen und weist mehrere Anschlüsse zur Verbindung mit wei teren Kommunikationsgeräten sowie ein Koppelelement auf, durch das die Anschlüsse schaltbar miteinander verbindbar sind. Das Kommunikationsgerät ist dafür ausgestaltet und ein gerichtet, ausgewählte Datagramme von ersten Kommunikations geräten an Quell-Netzknoten zu zweiten Kommunikationsgeräten an Ziel-Netzknoten innerhalb vorgegebener periodischer Zeit intervalle zu übermitteln, wobei die ausgewählten Datagramme Datenströmen zugeordnet sind und über Pfade, die dritte Kom munikationsgeräte an Zwischen-Netzknoten umfassen, übermit telt werden. Außerdem ist das Kommunikationsgerät ist dafür ausgestaltet und eingerichtet, die vorgegebenen Zeitinterval- le mit anderen Netzknoten zu synchronisieren und anhand für einen Datenstrom spezifizierter Dienstgüteparameter bei einer Reservierungsanfrage zu überprüfen, ob im Kommunikationsgerät ausreichende Ressourcen zur Datenübermittlung unter Einhal tung der spezifizierten Dienstgüteparameter verfügbar sind.

Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät dafür ausgestaltet und eingerichtet, mittels einer Konfigura tionssteuerungseinheit Konfigurationsinformationen ermitteln und sich entsprechend den ermittelten Konfigurationsinforma tionen zur Ressourcen-Bereitstellung für die Datenströme ein zurichten. Des Weiteren ist das Kommunikationsgerät dafür ausgestaltet und eingerichtet, für ausgewählte Steuerungsan wendungen jeweils zu überprüfen, ob ein spezifiziertes Zeit fenster zur Datenübermittlung verfügbar ist. Für Datenströme, die auf Endgeräten ablaufenden ausgewählten Steuerungsanwen dungen zugeordnet sind, ist jeweils ein individuelles Zeit- fenster innerhalb der vorgegebenen Zeitintervalle spezifi zierbar, wobei die Zeitfenster jeweils eine individuelle Zyk lusdauer aufweisen, die ein Vielfaches einer allgemeinen Zyk lusdauer ist oder der allgemeinen Zyklusdauer entspricht.

Ferner ist das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät dafür ausgestaltet und eingerichtet, bei einem verfügbaren Zeit fenster jeweils eine Information über einen Beginn des Zeit fensters innerhalb der vorgegebenen Zeitintervalle an das Endgerät zu übermitteln, auf dem die jeweilige ausgewählte Steuerungsanwendung abläuft, und Datenströme, die ausgewähl ten Steuerungsanwendungen zugeordnet sind, jeweils entspre chend der Information über den Beginn des individuellen Zeit fensters zu übermitteln.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausfüh rungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 ein mehrere Kommunikationsgeräte umfassendes Kommu nikationssystem für ein industrielles Automatisie rungssystem,

Figur 2 eine schematische Darstellung einer Verteilung von individuellen Zeitfenstern für Steuerungsanwendun gen innerhalb eines allgemeinen Zyklus für perio disch übermittelte Datenrahmen.

Das in Figur 1 dargestellte Kommunikationssystem für ein in dustrielles Automatisierungssystems umfasst mehrere Kommuni kationsgeräte 101-103. Die Kommunikationsgeräte 101-103 kön nen beispielsweise Bridges, Switches oder Router sein und zum Anschluss von speicherprogrammierbaren Steuerungen 201, Ein gabe/Ausgabe-Einheiten (I/O-Module) oder Bedien- und Beobach tungsstationen 202 des industriellen Automatisierungssystems dienen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das die Kom munikationsgeräte 101-103 umfassende Kommunikationsnetz als Time-sensitive Network ausgestaltet, insbesondere entspre chend IEEE 802. IQ, IEEE 802.1AB, IEEE 802.1AS, IEEE 802. IBA bzw. IEEE 802.1CB.

Speicherprogrammierbare Steuerungen 201 umfassen typischer weise jeweils ein Kommunikationsmodul, eine Zentraleinheit sowie zumindest eine Eingabe/Ausgabe-Einheit dar. Eingabe/ Ausgabe-Einheiten können grundsätzlich auch als dezentrale Peripheriemodule ausgestaltet sein, die entfernt von einer speicherprogrammierbaren Steuerung angeordnet sind. Über das Kommunikationsmodul ist eine speicherprogrammierbare Steue rung 201 beispielsweise mit einem Switch oder Router oder zu sätzlich mit einem Feldbus verbunden. Die Eingabe/Ausgabe- Einheit dient einem Austausch von Steuerungs- und Messgrößen zwischen der speicherprogrammierbaren Steuerung 201 und einer durch die speicherprogrammierbare Steuerung 201 gesteuerten Maschine oder Vorrichtung 300. Die Zentraleinheit ist insbe sondere für eine Ermittlung geeigneter Steuerungsgrößen aus erfassten Messgrößen vorgesehen. Obige Komponenten der spei cherprogrammierbaren Steuerung 201 sind im vorliegenden Aus führungsbeispiel über ein Rückwandbus-System miteinander ver bunden .

Eine Bedien- und Beobachtungsstation 202 dient zur Visuali sierung von Prozessdaten bzw. Mess- und Steuerungsgrößen, die durch speicherprogrammierbare Steuerungen, Eingabe/Ausgabe- Einheiten oder Sensoren verarbeitet bzw. erfasst werden. Ins besondere wird eine Bedien- und Beobachtungsstation 202 zur Anzeige von Werten eines Regelungskreises und zur Veränderung von Regelungsparametern verwendet. Bedien- und Beobachtungs stationen 202 umfassen zumindest eine graphische Benutzer- Schnittstelle, ein Eingabegerät, eine Prozessoreinheit und ein Kommunikationsmodul.

Mittels erster Automatisierungsgeräte, die an Quell-Netz knoten angeschlossene Kommunikationsendgeräte darstellen und eine Talker-Funktion haben, werden Informationen bzw. Dienste über Multicast-Datenströme zur Nutzung an zweiten Automati sierungsgeräten bereitgestellt, die an Ziel-Netzknoten ange schlossene Kommunikationsendgeräte darstellen und eine Liste- ner-Funktion haben. Einem Automatisierungsgerät kann gleich zeitig sowohl eine Talker-Funktion als auch eine Listener- Funktion haben, beispielsweise wenn es einerseits Automati sierungsdienste bereitstellt und andererseits Automatisie rungsdienste anderer Geräte nutzt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die speicherpro grammierbare Steuerung 201 eine Talker-Funktion, während die Bedien- und Beobachtungsstation 202 eine Listener-Funktion aufweist und insbesondere durch die speicherprogrammierbare Steuerung 201 bereitgestellte Informationen empfängt. Grund sätzlich könnte die Bedien- und Beobachtungsstation 202 von der speicherprogrammierbaren Steuerung 201 empfangene Infor mationen analysieren und hieraus Steuerungsparameter für die speicherprogrammierbare Steuerung 201 vorgeben. Somit würden sowohl die speicherprogrammierbare Steuerung 201 als auch die Bedien- und Beobachtungsstation beide Funktionen wahrnehmen. Im Sinn einer vereinfachten Darstellung wird nachfolgend da von ausgegangen, dass beide Geräte jeweils nur eine zugeord nete Funktion aufweisen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgewählte Datagramme 400 werden als Multicast-Datenströme von ersten Kommunikati onsgeräten 101 an Quell-Netzknoten zu zweiten Kommunikations geräten 102 an Ziel-Netzknoten über dritte Kommunikationsge- rate 103 an Zwischen-Netzknoten innerhalb vorgegebener perio discher Zeitintervalle 20 übermittelt (siehe auch Figur 2) . Dabei werden die vorgegebenen Zeitintervalle 20 an allen Netzknoten synchronisiert. Eine Weiterleitung der ausgewähl ten Datagramme kann insbesondere mittels Frame Preemption ge mäß IEEE 802.1Qbu, Time-Aware Shaper gemäß IEEE 802.1Qbv, Credit-Based Shaper gemäß IEEE 802.1Qav, Burst Limiting Sha per, Peristaltic Shaper bzw. Priority-Based Shaper gesteuert werden .

Zur Reservierung von durch die ersten, zweiten und dritten Kommunikationsgeräte 101-103 bereitzustellenden Ressourcen spezifizieren an die ersten Kommunikationsgeräte 101 ange schlossene Endgeräte, beispielsweise die speicherprogrammier bare Steuerung 201, im Rahmen einer Datenstrom-Anmeldung je weils Dienstgüteparameter für die Datenströme. Die durch die Kommunikationsgeräte 101-103 bereitzustellenden Ressourcen umfassen beispielsweise nutzbare Übertragungszeitfenster, Bandbreite, zugesicherte maximale Latenz, Queue-Anzahl, Queue-Cache bzw. Adress-Cache in Switches oder Bridges. Bei erfolgreicher Datenstrom-Anmeldung bzw. grundsätzlicher Er füllbarkeit spezifizierter Dienstgüte-Anforderungen erfolgt jeweils eine Zuordnung eines Datenstrom-Identifikators . Für eine Reservierungsanfrage spezifizieren an die zweiten Kommu nikationsgeräte 102 angeschlossene Endgeräte, beispielsweise die Bedien- und Beobachtungsstation 202, einen jeweiligen Da tenstrom-Identifikator . Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Reservierungsanfragen entsprechend IEEE 802.1Qcc behandelt. Darüber hinaus werden Datenströme auf Reservie rungsanfragen vorzugsweise jeweils bidirektional eingerich tet .

Entsprechend einem dezentralen Ansatz zur Reservierung von Ressourcen zur Übermittlung von Datenströmen überprüft jedes Kommunikationsgerät 101-103 entlang eines Pfads für einen Da tenstrom anhand der Dienstgüteparameter bei einer Reservie rungsanfrage jeweils, ob im jeweiligen Kommunikationsgerät ausreichende Ressourcen zur Datenübermittlung unter Einhal tung der spezifizierten Dienstgüteparameter verfügbar sind. Eine zentrale Instanz zur Ressourcenverwaltung oder Pfader mittlung ist mit dem dezentralen Ansatz zur Ressourcen- Reservierung für Datenströme nicht erforderlich. Die Pfade für die Datenströme können beispielsweise mittels Shortest Path Bridging entsprechend IEEE 802. laq ermittelt werden. Bei ausreichenden Ressourcen wird jeweils eine dem spezifizierten Datenstrom-Identifikator zugeordnete Multicast-Adresse an ein anfragendes, an einen Ziel-Netzknoten angeschlossenes Endge rät übermittelt. Außerdem ermitteln Konfigurationssteuerungs einheiten der Kommunikationsgeräte entlang eines Pfads für einen Datenstrom bei ausreichenden Ressourcen jeweils Konfi gurationsinformationen und richten das jeweilige Kommunikati onsgerät entsprechend den ermittelten Konfigurationsinforma tionen zur Ressourcen-Bereitstellung für die Datenströme ein.

Entsprechend Figur 2 werden den periodischen Zeitintervallen 20 für Datenströme, die auf Endgeräten ablaufenden ausgewähl ten Steuerungsanwendungen zugeordnet sind, jeweils individu elle anwendungsspezifische Zeitfenster 411-417 überlagert, die eine Untermenge einer Folge insgesamt zur Verfügung ste hender Zeitfenster 410 bilden und im vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel eine einheitliche Dauer T aufweisen. Die anwen dungsspezifischen Zeitfenster 411-417 weisen jeweils eine in dividuelle Zyklusdauer auf, die ein Vielfaches einer allge meinen Zyklusdauer ist, die im vorliegenden Ausführungsbei spiel 1 ms beträgt. Grundsätzlich kann die jeweilige indivi duelle Zyklusdauer auch der allgemeinen Zyklusdauer entspre chen. In Figur 2 sind beispielhaft - erste anwendungsspezifische Zeitfenster 411 mit einer Zyklusdauer von 2 ms,

- zweite anwendungsspezifische Zeitfenster 412 mit einer Zyklusdauer von 4 ms,

- dritte anwendungsspezifische Zeitfenster 413 mit einer Zyklusdauer von 8 ms,

- vierte anwendungsspezifische Zeitfenster 414 mit einer Zyklusdauer von 16 ms,

- fünfte anwendungsspezifische Zeitfenster 415 mit einer Zyklusdauer von 32 ms,

- sechste anwendungsspezifische Zeitfenster 416 mit einer Zyklusdauer von 64 ms und

- siebte anwendungsspezifische Zeitfenster 417 mit einer Zyklusdauer von 128 ms dargestellt.

Die ersten und zweiten Kommunikationsgeräte 101, 102 überprü fen für lokale zugeordnete ausgewählte Steuerungsanwendungen, ob ein jeweils spezifiziertes anwendungsspezifisches Zeit fenster 411-417 zur Datenübermittlung verfügbar ist. Bei ei nem verfügbaren passenden Zeitfenster wird jeweils zunächst dessen Beginn innerhalb der Folge der insgesamt zur Verfügung stehenden Zeitfenster 410 ermittelt und eine Information über den Beginn des Zeitfensters an das Endgerät übermittelt wird, auf dem die jeweilige ausgewählte Steuerungsanwendung ab läuft. Damit werden Datenströme, die ausgewählten Steuerungs anwendungen zugeordnet sind, jeweils entsprechend der Infor mation über den Beginn des individuellen Zeitfensters über mittelt. Vorteilhafterweise überprüfen jeweils die ersten bzw. zweiten Kommunikationsgeräte 101, 102, an die jeweils ein Endgerät angeschlossen ist, auf dem eine ausgewählte Steuerungsanwendung abläuft, ob ein spezifiziertes anwen dungsspezifisches Zeitfenster 411-417 zur Datenübermittlung verfügbar ist. Entsprechend Figur 2 wird der jeweilige Beginn der anwen dungsspezifischen Zeitfenster 411-417 wie per Pfeil angedeu tet so verschoben, dass eine im Wesentlichen geschlossene Folge von Zeitfenstern entsteht. Durch oben erwähnte Synchro nisierung aller Netzknoten auf die periodischen Zeitinterval- le 20 mit der allgemeinen Zyklusdauer weisen die Zeitfenster an allen Netzknoten identische Fensterpositionen auf. Somit können die ersten und zweiten Kommunikationsgeräte 101, 102 den Beginn der jeweiligen anwendungsspezifischen Zeitfenster 411-417 unabhängig von anderen ersten, zweiten oder dritten Kommunikationsgeräten 101-103 ermitteln.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Beginn der an wendungsspezifischen Zeitfenster 411-417 je nach deren Zyk lusdauer auf folgende Fensterpositionen gelegt:

- für erste anwendungsspezifische Zeitfenster 411 auf

Fensterposition 1,

- für zweite anwendungsspezifische Zeitfenster 412 auf Fensterposition 2,

- für dritte anwendungsspezifische Zeitfenster 413 auf Fensterposition 4,

- für vierte anwendungsspezifische Zeitfenster 414 auf Fensterposition 8,

- für fünfte anwendungsspezifische Zeitfenster 415 auf Fensterposition 16,

- für sechste anwendungsspezifische Zeitfenster 416 auf Fensterposition 32 und

- für siebte anwendungsspezifische Zeitfenster 417 auf Fensterposition 64. Insgesamt kann der Beginn von anwendungsspezifischen Zeit fenstern mit längerer Zyklusdauer so verlegt werden, dass ei ne verteilte, homogenere Netzbelastung erzielt wird.