[發明專利]用于運行通信網絡的方法和網絡裝置

有效

• 申請號: 201280045559.5
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN103797467A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: M.阿姆布魯斯特;L.菲格;J.里德爾;T.施密德;A.齊爾克勒
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G06F11/16
• 分類號: G06F11/16;H04L12/42;B60R16/023;H04L12/709
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;劉春元

技術領域

本發明涉及一種用于運行通信網絡的方法和一種網絡裝置，該網絡裝置以所提出的方法工作。該運行方法尤其可以使用于以太網環境中。

背景技術

通信網絡越來越廣泛地應用于測量、控制和調節復雜技術系統。例如，網絡漸增地被使用在汽車中，以便構成車輛控制系統。在相應的復雜的且安全相關的技術系統中，對被設置為網絡設備的控制元件的可用性提出高要求。在各個部件、譬如傳感器或控制設備發生故障時，這不允許導致總系統的故障。線控驅動（Drive-by-Wire）系統是特別安全相關的，在這些線控驅動系統中以電動的方式通過傳感器設備、控制設備和執行器設備的網絡耦合將方向盤位置轉化為車輪位置。

在過去，使用特別關鍵的部件的冗余實施，使得在錯誤情況下相應的備份或冗余的部件可以承擔相應的任務。在多個冗余部件的情況下，必須確保，兩個或更多個控制設備中僅僅一個掌握相應的控制權。此外，不允許對于相同的控制功能產生矛盾的控制指令。因此，值得期望的是，所有控制部件在該網絡中擁有相同的信息或數據。

就此而言，必須識別不一致的數據形式的錯誤，這些錯誤例如可能在通過所使用的網絡進行數據傳輸時是破壞性的。廣泛流行的標準網絡環境基于以太網協議。以太網基礎設施的使用具有如下優點：可以使用標準化的網絡設備和方法。然而，在過去也使用專有數據總線，以便將具有內部冗余（即雙重設計的功能）的控制部件彼此聯結。

例如在DE?102?43?713?A1中公開了一種冗余的控制器裝置。在此，設置有通過數據總線聯網的控制器，所述控制器掌握冗余的控制功能。冗余的控制器通過斷路器耦合到數據總線上，使得在確定的評價情況下連接或去耦相應的控制設備。DE?102?43?713?A1在此規定冗余的數據總線系統，其中在相應的網絡設備中的冗余控制部件例如通過位取反來產生原始數據和備份數據，原始數據和備份數據通過分離的總線系統來發送。WO2006/002695A1遵循類似方案。就此而言，根據現有技術使用雙重實施的通信系統，其中由一個用戶饋入的信息被所有用戶接收。在此不利的是使用雙重實施的數據總線、如Flex-Ray或CAN。將值得期望的是使用已知的或標準通信網絡協議，其中可以迅速且可靠地識別出數據通信中的錯誤。

發明內容

因此，本發明的任務是提供一種改進的方法和/或一種網絡裝置。

相應地提出一種用于運行通信網絡的方法，網絡設備耦合到該通信網絡上。相應的網絡設備包括交換機設備、耦合到交換機設備上的第一控制設備和第二控制設備。用于第一控制設備和第二控制設備的交換機設備分別具有接收端口和發送端口，用于通過通信網絡發送和接收數據。

該方法包括：

通過第一控制設備產生第一數據，并且通過第二控制設備產生第二數據，其中第一數據和第二數據通過預先給定的編碼彼此聯結；

將第一數據從第一控制設備經由交換機設備發送給第二控制設備，并且將第二數據從第二控制設備經由交換機設備發送給第一控制設備；

將第一數據和第二數據經由第一通信路徑從交換機設備針對第一控制設備的發送端口發送至交換機設備針對第二控制設備的接收端口；

將第一數據和第二數據經由第二通信路徑從交換機設備針對第二控制設備的發送端口發送至交換機設備針對第一控制裝置的接收端口。

在此，第一通信路徑和第二通信路徑的數據在相反的方向上經過同樣的網絡設備。

通信網絡本身可以包括以太網基礎設施。交換機設備也可以被稱作網橋設備或路由器設備。在網絡設備的情況下也談及網絡節點、網絡部件或網絡元件。

作為設置在網絡設備中的控制設備例如可以考慮CPU、微處理器或也可以考慮其它可編程的電路。此外，傳感器設備或執行器設備可以被理解為控制設備。

通信網絡或網絡協議優選地規定一個用戶或一個網絡設備到另一用戶或網絡設備的點對點連接。在此，雙向或雙工通信可以是可能的。

經由預先給定的編碼彼此聯結的第一數據和第二數據例如可以通過位取反來產生。預先給定的編碼允許對這兩種數據彼此進行一致性檢驗。例如，如果通過經由網絡的數據傳送，數據（包）中的一個受到干擾，則這可以通過在考慮到相應的編碼的情況下與分別另一數據（包）的比較來識別。