[實(shí)用新型]一種高可靠性冗余現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720141918.7
• 申請(qǐng)日: 2017-02-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206422785U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭云龍;冷佳鵬;柳卯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中航通用科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/40
• 分類號(hào): H04L12/40;H04L12/707
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高可靠性冗余現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理裝置。

背景技術(shù)

人類對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的追求是無(wú)止境的，尤其是在航空航天領(lǐng)域，人們嘗試各種各樣的技術(shù)用來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽俊Ｌ岣邤?shù)據(jù)傳輸可靠性最簡(jiǎn)單常用的方法就是增加額外的數(shù)據(jù)通道，如圖1所示，通過(guò)余度分區(qū)A和余度分區(qū)B的雙冗余通道設(shè)計(jì)來(lái)提高終端1與終端2之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｈ绻p冗余通道仍然不夠，一般的做法是繼續(xù)增加獨(dú)立的冗余通道，然而，增加額外的數(shù)據(jù)通道意味著要增加一套額外的連接設(shè)備和線路，這樣一來(lái)會(huì)大大提高硬件成本，并且也會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)上的一系列問(wèn)題。如何盡可能少的增加硬件設(shè)備又能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕詰?yīng)用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性要求較高的組網(wǎng)場(chǎng)景，尤其是航空航天相關(guān)領(lǐng)域的總線系統(tǒng)，是本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出了一種高可靠性冗余現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種高可靠性冗余現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一通信設(shè)備、第二通信設(shè)備和位于所述兩個(gè)通信設(shè)備之間的兩條或多條獨(dú)立冗余鏈路，其特征在于，將分別位于不同的獨(dú)立冗余鏈路上的通信節(jié)點(diǎn)互聯(lián)，以使數(shù)據(jù)報(bào)文在從第一通信設(shè)備傳輸至第二通信設(shè)備的過(guò)程中具有更多的傳輸路徑。

所述通信節(jié)點(diǎn)或第二通信設(shè)備還包括冗余報(bào)文處理模塊，用于剔除通過(guò)不同路徑重復(fù)到達(dá)的報(bào)文。

所述冗余報(bào)文處理模塊具體包括：數(shù)據(jù)報(bào)文記錄模塊，用于記錄數(shù)據(jù)報(bào)文到達(dá)該通信節(jié)點(diǎn)時(shí)的時(shí)間及數(shù)據(jù)報(bào)文ID；數(shù)據(jù)報(bào)文處理模塊，用于在所述通信節(jié)點(diǎn)或第二通信設(shè)備接收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，將該數(shù)據(jù)報(bào)文的ID與數(shù)據(jù)報(bào)文記錄模塊的所有記錄逐一進(jìn)行比較，如果存在具有相同ID的數(shù)據(jù)報(bào)文接收記錄，且其接收時(shí)間還未超過(guò)老化閾值，則直接返回或發(fā)送所述相同記錄報(bào)文對(duì)應(yīng)的響應(yīng)；如果不存在具有相同ID的數(shù)據(jù)報(bào)文接收記錄，或者雖然存在具有相同ID的數(shù)據(jù)報(bào)文接收記錄但其接收時(shí)間已超過(guò)老化閾值，則把該數(shù)據(jù)報(bào)文的ID及當(dāng)前的時(shí)間戳信息交給數(shù)據(jù)報(bào)文記錄模塊進(jìn)行記錄，然后處理該數(shù)據(jù)報(bào)文。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，還提供了一種數(shù)據(jù)處理裝置來(lái)完成冗余現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中的冗余報(bào)文處理，所述數(shù)據(jù)處理裝置可以位于冗余鏈路上的通信節(jié)點(diǎn)或數(shù)據(jù)報(bào)文的接收設(shè)備。所述數(shù)據(jù)處理裝置具體包括：

數(shù)據(jù)報(bào)文記錄模塊，用于記錄數(shù)據(jù)報(bào)文到達(dá)該通信設(shè)備時(shí)的時(shí)間及數(shù)據(jù)報(bào)文ID；

數(shù)據(jù)報(bào)文處理模塊，用于在所述通信設(shè)備接收到一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí)，將所述數(shù)據(jù)報(bào)文的ID與數(shù)據(jù)報(bào)文記錄模塊的所有記錄逐一進(jìn)行比較，如果存在具有相同ID的數(shù)據(jù)報(bào)文接收記錄，且其接收時(shí)間還未超過(guò)老化閾值，則直接返回或發(fā)送所述相同記錄報(bào)文對(duì)應(yīng)的響應(yīng)；

如果不存在具有相同ID的數(shù)據(jù)報(bào)文接收記錄，或者雖然存在具有相同ID的數(shù)據(jù)報(bào)文接收記錄但其接收時(shí)間已超過(guò)老化閾值，則把該數(shù)據(jù)報(bào)文的ID及當(dāng)前的時(shí)間戳信息交給數(shù)據(jù)報(bào)文記錄模塊進(jìn)行記錄，然后處理該數(shù)據(jù)報(bào)文。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型打破了傳統(tǒng)冗余網(wǎng)絡(luò)各余度分區(qū)互相隔離的結(jié)構(gòu)，將原本獨(dú)立的各冗余鏈路進(jìn)行了互聯(lián)，使得數(shù)據(jù)可以通過(guò)更多條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)包傳遞，大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃杂直M可能減少硬件設(shè)備。同時(shí)為了解決由于交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)可能導(dǎo)致目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到多份同樣的數(shù)據(jù)包，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)各通信節(jié)點(diǎn)收到的傳輸報(bào)文進(jìn)行處理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)重復(fù)數(shù)據(jù)的濾除，從而僅保留本實(shí)用新型所提出的冗余網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，又能去除其缺點(diǎn)，使其滿足用戶的最終需求。

附圖說(shuō)明

圖1示出傳統(tǒng)冗余網(wǎng)絡(luò)的傳輸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型的高可靠性冗余網(wǎng)絡(luò)的傳輸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出傳統(tǒng)冗余網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸路徑1。

圖4示出傳統(tǒng)冗余網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸路徑2。

圖5示出本實(shí)用新型的冗余網(wǎng)絡(luò)增加的數(shù)據(jù)傳輸路徑3。

圖6示出本實(shí)用新型的冗余網(wǎng)絡(luò)增加的數(shù)據(jù)傳輸路徑4。

圖7示出通信節(jié)點(diǎn)的冗余管理流程圖。

圖8示出通信節(jié)點(diǎn)鏈路層數(shù)據(jù)處理流程圖。

圖9示出通信節(jié)點(diǎn)傳輸層數(shù)據(jù)處理流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。