專利名稱：用于高可用性網(wǎng)絡的環(huán)耦合節(jié)點的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用冗余通信網(wǎng)絡來控制時間關鍵過程的工業(yè)通信系統(tǒng)領域，尤其涉 及車輛控制、驅(qū)動控制或者變電站自動化。
背景技術：
在用于諸如車輛控制、驅(qū)動控制或者變電站自動化的時間關鍵應用的工業(yè)通信系 統(tǒng)中，可用性與可靠性是關鍵問題，因為發(fā)生故障的通信系統(tǒng)可以導致應用的中斷、工業(yè)設 備的關閉或者由后者控制的車輛的碰撞。因此，通信網(wǎng)絡冗余是要求高可用性的工業(yè)通信 系統(tǒng)的重要特征，尤其是具有商用交換機的使用基于以太網(wǎng)的通信的那些工業(yè)通信系統(tǒng)。冗余系統(tǒng)的關鍵因素是如果發(fā)生故障時的恢復延遲，即直到冗余組件接管故障組 件任務時冗余系統(tǒng)所用的時間。時間關鍵過程要求恢復延遲在毫秒量級或者優(yōu)選地，甚至 是設備覺察不出的無縫恢復，因為服務中斷過長會觸發(fā)設備關閉或者在其它方面造成損 害。可以通過使用并行操作的兩個局域網(wǎng)絡來提供發(fā)生故障時的無縫操作。這涉及使 電或光傳輸纜線和交換機以及裝置的對應協(xié)議棧的至少物理層加倍，以及通過兩個獨立的 收發(fā)器及線路將裝置連到這兩個局域網(wǎng)絡中的每一個。對于要傳輸?shù)拿總€幀，發(fā)送方通過 兩條線路幾乎同時發(fā)送兩個幀，而接收方監(jiān)聽兩條線路，接受一對冗余幀中無論哪一個先 到的幀，并且丟棄后到的幀。因為在一條路徑破壞時無需重復幀，所以一個網(wǎng)絡單元發(fā)生故 障時的操作是無縫的。給冗余幀加標記提供了對具有正常通信量的兩條冗余線路的完全監(jiān) 督，確保了高覆蓋。在專利申請WO 2006/053459中描述了該方法，并且在IEC標準62439 中將其標準化為并行冗余協(xié)議(PRP)。但是，PRP要求完全并因此而相當不經(jīng)濟的局域網(wǎng)絡 的復制。在環(huán)狀網(wǎng)絡中，交換節(jié)點具有連接到兩個相鄰節(jié)點并且能夠按照橋接規(guī)則將幀從 一個端口轉(zhuǎn)發(fā)至另一個端口的兩個通信端口。交換單元還能夠被集成在源或目的應用運行 于其中的節(jié)點內(nèi)，由此形成交換端節(jié)點。借助全雙工鏈路，能夠在一個或兩個方向上操作環(huán) 狀網(wǎng)絡，并且因此環(huán)狀網(wǎng)絡提供抗鏈路故障的彈性。從FDDI或令牌環(huán)已知環(huán)協(xié)議，而且環(huán) 協(xié)議還可以通過以太網(wǎng)來實現(xiàn)，在此種情況下，諸如RSTP(IEEE 802. 1D)的協(xié)議確保幀不 能在環(huán)上無限傳播(circulate)。由于只需要一個額外的鏈路來防止任何單個鏈路故障，環(huán) 狀拓撲提供了節(jié)省成本的冗余。WO 2004/056049公開了通常在沿著所謂主環(huán)的第一通信方向上操作的變電站特 定的環(huán)狀網(wǎng)絡。在主環(huán)上發(fā)生故障時，主環(huán)的一部分可以由次環(huán)的一部分短路。該環(huán)狀網(wǎng) 絡提供了與PRP相同的抗鏈路故障的可用性，但是切換操作引入了長恢復延遲。通常，在檢 測到故障之后，基于將信息流重定向于仍可用的鏈路上的任何恢復，可能引入可能與較高 級別應用的要求不相容的恢復延遲。屬于環(huán)的節(jié)點被要求具有兩個網(wǎng)絡接口，這不是諸如打印機、服務器或膝上計算 機的現(xiàn)成商用非環(huán)裝置共有的特性。FR 2893205公開了將點對點鏈路中的此類裝置連接到專用的交換插入節(jié)點，交換插入節(jié)點又連接到第一和第二單向環(huán)。這兩個環(huán)聯(lián)合實現(xiàn)具有 無縫冗余的雙向數(shù)據(jù)傳輸。但是，由于每個交換節(jié)點引入轉(zhuǎn)發(fā)延遲，環(huán)狀網(wǎng)絡中的非環(huán)裝置 的數(shù)量一般是有限制的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，增加能夠通過用于控制時間關鍵過程的高度可用和無縫 冗余的環(huán)型通信網(wǎng)絡訪問的裝置的數(shù)量。該目的通過分別如權(quán)利要求1和8所述的環(huán)耦合 節(jié)點和將源裝置耦合到通信環(huán)的方法來實現(xiàn)。根據(jù)從屬的專利權(quán)利要求，另外的優(yōu)選實施 例是明顯的。根據(jù)本發(fā)明，在具有多個交換節(jié)點并以全雙工鏈路操作的環(huán)型通信網(wǎng)絡中，源節(jié) 點注入冗余環(huán)幀對。對于注入到環(huán)狀網(wǎng)絡的每個源幀，第一和第二環(huán)幀在相反的方向上傳 輸，兩個幀都由環(huán)狀網(wǎng)絡的其它節(jié)點中繼，直到它們最終返回到源節(jié)點。結(jié)果，相對于傳統(tǒng) 的環(huán)狀網(wǎng)絡，網(wǎng)絡通信量大致為兩倍。目的節(jié)點從而在無故障狀態(tài)下接收具有相同內(nèi)容的 兩個冗余幀。它只將這兩個幀中先到的或第一幀轉(zhuǎn)發(fā)至其上層協(xié)議，并丟棄后到的或第二 幀。提供了用于連接不具有固有的環(huán)功能性的通信裝置和/或用于耦合是對等網(wǎng)絡而非通 信環(huán)的一部分的源裝置或目的裝置的環(huán)耦合或交換中間節(jié)點。對于從連接到環(huán)耦合節(jié)點的 第三或非環(huán)通信端口的源裝置傳輸?shù)娜魏卧磶?，登記源裝置的標識。這使得環(huán)耦合節(jié)點能 夠區(qū)分源自多個連接的源裝置的環(huán)幀。環(huán)耦合節(jié)點可以包括鏈接到單個非環(huán)裝置或交換機的第三通信端口，多個非環(huán)裝 置連接到該交換機。在該基本配置下，耦合節(jié)點從非環(huán)裝置接收幀，復制它們而不改變其源 地址，并且將它們注入到環(huán)中。環(huán)耦合節(jié)點像交換節(jié)點一樣工作，并且在它注入到環(huán)中的幀 返回到它時將它們移除，轉(zhuǎn)發(fā)幀并接收預期到它代表的環(huán)外裝置的幀而丟棄它們的副本。 為此目的，環(huán)耦合節(jié)點保存具有非環(huán)裝置的合適的標識或地址的代理節(jié)點表，環(huán)耦合節(jié)點 代表這些非環(huán)裝置起作用。優(yōu)選地，該表通過在超時之后移除對應于非活動的非環(huán)裝置的 條目而保持最新。通常，冗余幀能夠被容易地確定為副本，例如由于發(fā)送方節(jié)點向每個幀附加按照 IEC 62439 (PRP)標準的并且包括序號、環(huán)狀網(wǎng)絡中的路徑的標識符以及長度字段的尾部 (trailer)，該尾部允許結(jié)合MAC源地址將幀識別為PRP副本。類似地，包括關于源節(jié)點的 指示和源特定的序號的環(huán)冗余標識符(即IEC 62439-3HSR中預見的標記)允許確定重復 環(huán)幀。副本的檢測能夠借助散列表或其它存儲(memorization)通過跟蹤(track)對應于 源的序號來進行。另一個優(yōu)選的變型提供了另外的防護，該防護針對由于始發(fā)發(fā)送方節(jié)點的故障或 過早的移除而未通過識別源地址從環(huán)中移除的幀。具體地，每個節(jié)點可以確定和禁止在特 定方向上即通過特定通信端口發(fā)送該節(jié)點已經(jīng)在相同方向上發(fā)送了的幀。該情況例如基于 幀的MAC源地址而確定，可以被認為是PRP算法的擴展并獨立地應用于每個中繼方向。向 每個幀附加的環(huán)狀網(wǎng)絡中的順時針或逆時針中繼方向的標識符會幫助進行此區(qū)分。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一對環(huán)耦合節(jié)點以修改的形式用作PRP對環(huán)的耦合節(jié) 點，以將環(huán)狀網(wǎng)絡耦合到具有兩個LAN的復制的PRP網(wǎng)絡，在此情況下，PRP對環(huán)的耦合節(jié) 點識別PRP尾部并產(chǎn)生對應的PRP尾部，同時如上所述在環(huán)上工作。因此每個PRP LAN獨立地耦合到環(huán)。在最后的實施例中，兩個對等環(huán)能夠通過一對環(huán)-環(huán)耦合裝置(RRC裝置)連接以 確保免除單點故障(single point of failure)，兩個裝置起相同的作用。因此對于到達 RRC裝置的環(huán)上的一個幀，在另一個環(huán)上產(chǎn)生兩個幀，并且由于在一個環(huán)中有相同幀的兩個 副本，這會意味著四個幀會在第二環(huán)中傳播。環(huán)節(jié)點裝置不轉(zhuǎn)發(fā)它們已經(jīng)發(fā)送過的幀的特 性實現(xiàn)了只有一個幀在第二環(huán)上的一個方向上傳播。本發(fā)明還涉及包括計算機程序代碼部件的計算機程序產(chǎn)品，這些計算機程序代碼 部件在過程控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡中的環(huán)耦合節(jié)點的處理器上可執(zhí)行，并且在諸如集成在節(jié) 點中的存儲器或能夠插入節(jié)點的數(shù)據(jù)載體的計算機可讀介質(zhì)上可存儲。總之，本發(fā)明將PRP的無縫特性和環(huán)狀網(wǎng)絡的低硬件成本結(jié)合，并且提供環(huán)狀網(wǎng) 絡中的無縫恢復。連接并不與環(huán)固有兼容的裝置、將高度可用的環(huán)與冗余網(wǎng)絡耦合以及耦 合兩個或更多的對等環(huán)成為可能。


參照附圖中示出的優(yōu)選的示范實施例，本發(fā)明的主題內(nèi)容將在下文中更詳細地解 釋，其中圖1示出現(xiàn)有技術的環(huán)狀拓撲的自動化網(wǎng)絡，圖2描述環(huán)耦合節(jié)點的組件和協(xié)議層中的一些，圖3示出耦合到冗余網(wǎng)絡的環(huán)狀網(wǎng)絡，以及圖4示出耦合到對等環(huán)狀網(wǎng)絡的環(huán)狀網(wǎng)絡。附圖中使用的附圖標記及其含義在附圖標記列表中以匯總形式列出。原則上，在 附圖中相同的部分具有相同的附圖標記。
具體實施例方式圖1描述現(xiàn)有技術的具有環(huán)狀拓撲的自動化網(wǎng)絡，其中諸如保護、控制和測量裝 置(1-4)、監(jiān)督工作站(5)、GPS主時鐘(6)、冗余遠程控制網(wǎng)關(7,8)以及環(huán)耦合節(jié)點(9) 的環(huán)中所有的交換節(jié)點(1-9)包括交換單元(103)，交換單元(10 能夠?qū)h(huán)幀(35a，35b) 從一個環(huán)通信端口(101a，IOlb)轉(zhuǎn)發(fā)至另一個，確保了幀圍繞著環(huán)傳播。環(huán)耦合節(jié)點(9) 通過互連網(wǎng)絡連接10連接到傳統(tǒng)的交換機11，交換機11又將作為示范的非環(huán)裝置的打印 機(1 )、服務器(12b)和膝上計算機(12c)耦合到環(huán)狀網(wǎng)絡。發(fā)送方端節(jié)點(1)的交換單 元能夠?qū)母邊f(xié)議層(106)通過鏈路層實體(10 傳遞給它的源幀(31)作為一對冗余 環(huán)幀(34a，34b)在環(huán)的雙方向上注入。目的節(jié)點O)的交換單元能夠接收來自環(huán)的任一方 向的幀(36a，36b)，并將目的幀(32)傳遞給其自身的更高層協(xié)議。雖然用于中斷環(huán)的各種措施(令牌、測試幀……)可用以避免永久傳播幀，但本發(fā) 明公開了節(jié)點總是將其通過一個端口接收到的幀轉(zhuǎn)發(fā)至另一個端口，除非其已經(jīng)在相同方 向上轉(zhuǎn)發(fā)了相同的幀，這在其為幀的起始源時尤其適用。此外，是單播幀的唯一的目的地的 節(jié)點能夠禁止轉(zhuǎn)發(fā)該幀以減少通信量。為確保無縫冗余，本發(fā)明公開了交換端節(jié)點通過其端口發(fā)送從其更高層協(xié)議接收 的幀，幀的兩個副本在環(huán)上以相反方向傳播，直到它們到達它們的起始源節(jié)點或者正被它們唯一的目的節(jié)點移除，并且目的節(jié)點僅將一對中先到的幀傳遞給其更高層協(xié)議并丟棄該 對中作為副本的后到的幀。圖2示出環(huán)耦合節(jié)點(9)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，假設邏輯的一部分可以用硬件執(zhí)行，另一 部分可以用可編程邏輯執(zhí)行，以及另一部分可以由處理器在存儲的程序控制下執(zhí)行。節(jié)點 包括兩個環(huán)通信端口(101a，101b)，每個方向一個，收發(fā)器和解碼/編碼邏輯(10 , 102b) 允許產(chǎn)生并校驗幀的內(nèi)容，尤其校驗幀是否正確形成。解碼/編碼邏輯連接到交換單元 (103)。如果交換單元(10 不是幀的始發(fā)方或者還沒有發(fā)送過相同的幀，則其能夠直接 通過對應于環(huán)上的兩個傳送方向的兩條總線(103a，103b)將幀從第一環(huán)通信端口傳送到 第二環(huán)通信端口。交換單元通過檢查幀中的源地址和其它信息，檢測該幀是否是始發(fā)的或 是先前發(fā)送的。交換單元(10 連接到鏈路冗余實體LRE(104)。要傳輸?shù)脑磶瑥姆黔h(huán)裝置(12a-12c)接收，或者從連接到環(huán)耦合節(jié)點的第三非環(huán) 通信端口(IOlc)的其它源裝置接收。源幀(105，)被傳遞給LRE，LRE具有復制該幀并向 該幀附加環(huán)冗余標識符的部件(104’)。對于每個要發(fā)送的這樣的幀，LRE產(chǎn)生兩個幀，交 換單元(10 基本上同時并且當介質(zhì)一可用時就在環(huán)上發(fā)送這兩個幀，A或B每個方向上一個。在接收后，交換單元將接收到的兩個幀傳遞給LRE，LRE具有僅將一對中的第一 幀(105”)傳遞給第三非環(huán)通信端口(IOlc)的收發(fā)器和解碼/編碼邏輯(102c)的部件 (104”)。為此目的，通常將包括例如源節(jié)點標識符和序號的環(huán)冗余標識符丟棄。LRE丟棄 能夠與網(wǎng)絡控制器交互來進行或完全用可編程邏輯來進行。圖3中示出按照本發(fā)明將PRP冗余網(wǎng)絡(頂部)耦合到環(huán)(底部)。按照PRP協(xié) 議操作的發(fā)送節(jié)點(50)將幀副本(50a，50b)發(fā)送到兩個標記為LAN A (40a)和LAN B (40b) 的冗余或復制的局域網(wǎng)絡或者鏈路。幀被轉(zhuǎn)發(fā)至互連(33a，3;3b)并由環(huán)耦合節(jié)點(30a， 30b)接收。其中，LAN A上的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點(30a)經(jīng)由兩個通信端口 A和B將兩個 環(huán)幀(34aa和34ab)插入到環(huán)中，而LANB上的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點(30b)在假定的不同的 時間將兩個環(huán)幀(34 和34bb)插入到環(huán)中。因此，用于傳播環(huán)幀的檢測機制將只允許兩 個幀在環(huán)上傳播，因為如果幀34ab在幀341Λ被發(fā)出之前到達環(huán)耦合節(jié)點30b，則幀34ab將 被轉(zhuǎn)發(fā)而幀341Λ將不被發(fā)送。相反，如果幀341Λ在幀34ab到達節(jié)點30b之前被發(fā)送，則 幀34ab將不被轉(zhuǎn)發(fā)。即使副本始發(fā)自不同的LAN 40a和40b，環(huán)冗余信息也確定副本。兩 個幀由交換節(jié)點(1-3和可能30a，30b)通過環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)并在某一延遲之后到達目的節(jié)點O)，目 的節(jié)點處理一對中的第一幀而丟棄副本。當由環(huán)耦合節(jié)點(30a)發(fā)送的幀再次到 達該節(jié)點時，由于該節(jié)點登記了它代表LAN A發(fā)送的所有幀并從而確定該幀已被發(fā)送，則該 幀被丟棄。但是，該幀還本可能是由環(huán)耦合節(jié)點30b始發(fā)的幀34 ,這是由于從協(xié)議的觀點 來看，幀34aa和35 是不可區(qū)分的并且借助于它們的環(huán)冗余標識符(包括源裝置(50)的 標識以及源序號)而被確定為副本。LAN A上的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點(30a)中繼始發(fā)自源節(jié)點(1_3)的并且預期到其 代表的LAN A中的節(jié)點之一的第一幀，移除環(huán)冗余標識符，插入PRP尾部并將該幀發(fā)送至 LAN Α。類似地，LAN B上的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點(30b)為其代表的LAN B中的節(jié)點做同樣 的操作，其中示范PRP節(jié)點50用兩個PRP對環(huán)的耦合節(jié)點代表。
不止一個環(huán)能夠通過另外的互連(63a，63b)以及對應的PRP對環(huán)的耦合裝置(未 示出)連接到復制的網(wǎng)絡。圖4示出對等環(huán)狀網(wǎng)絡之間耦合的基本組件。在該實施例中，兩對環(huán)耦合節(jié)點 (201a, 201b ;202a, 202b)用于連接兩個環(huán)。每個環(huán)對環(huán)的耦合基本上作為“背靠背”設置 的、結(jié)合圖3所述的一對PRP對環(huán)的耦合裝置來操作。為進一步簡化，一對耦合節(jié)點的兩個 裝置(201a, 201b ；202a, 202b)能夠集成到一個環(huán)對環(huán)的耦合(RRC)裝置(200a, 200b)中， 并且互連(203a，203b)然后能夠變?yōu)镽RC裝置的內(nèi)部連接。在該配置中，在一個環(huán)中的源 幀的環(huán)冗余標識符可以不經(jīng)改變而傳給另一環(huán)中的兩個對應的環(huán)幀。在另一個簡化中，這種RRC裝置不記錄每個環(huán)中代表的裝置，但是，如服務質(zhì)量所 需，RRC裝置能夠過濾多播和VLAN通信量是有利的。更多的對等環(huán)能夠通過更多對的PRP 耦合節(jié)點O04a，204b)或RRC裝置來連接。附圖標記列表
1-8交換節(jié)點
9環(huán)耦合節(jié)點
10連網(wǎng)絡連接
11至非環(huán)節(jié)點的交換機
12a,12b,12c非環(huán)節(jié)點
30a用于方向A的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點
30b用于方向B的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點
31源幀
32目的幀
33a將耦合節(jié)點A連接到LAN A的互連
33b將耦合節(jié)點B連接到LAN B的互連
34a,35a,36a在A方向上傳播的幀
34b,35b,36b在B方向上傳播的幀
34aa在方向A上的LAN A發(fā)送的幀
34ab在方向B上的LAN A發(fā)送的幀
34ba在方向A上的LAN B發(fā)送的幀
34bb在方向B上的LAN B發(fā)送的幀
40aLAN A
40bLAN B
50I3RP裝置
50aPRP裝置通過一個LAN A發(fā)送的幀
50bPRP裝置通過一個LAN B發(fā)送的幀
63a在方向A上的至另一個環(huán)的互連
63b在方向B上的至另一個環(huán)的互連
IOla-IOlc通信端口
102a-102c解碼/編碼邏輯
103交換單元
103a，103b用于將幀從一個端口傳送到另一個端口的內(nèi)部
總線
104鏈路冗余實體(LRE)
104’幀復制器(插入冗余信息)
104”用于丟棄重復幀的過濾器
105’由更高層協(xié)議通過鏈路層接口傳遞的要發(fā)送的
幀
105”從LRE接收的要傳遞給更高層的幀
200a環(huán)l與環(huán)2之間的RRC耦合裝置A
200b環(huán)l與環(huán)2之間的RRC耦合裝置B
20la在方向A上的環(huán)l中的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點
20lb在方向B上的環(huán)l中的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點
202a在方向A上的環(huán)2中的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點
202b在方向B上的環(huán)2中的PRP對環(huán)的耦合節(jié)點
203a環(huán)l與環(huán)2之間的互連A
203b環(huán)l與環(huán)2之間的互連B
204a在方向A上的環(huán)2中的另外的PRP對環(huán)的耦合
節(jié)點
204b在方向B上的環(huán)2中的另外的PRP對環(huán)的耦合
節(jié)點
權(quán)利要求
1.一種環(huán)耦合節(jié)點(9，30，201，202)，包括要分別連接到通信環(huán)的第一和第二相鄰節(jié) 點的第一和第二環(huán)通信端口(101a，101b)，并且包括第三非環(huán)通信端口(101c)，所述環(huán)耦 合節(jié)點適于-通過所述第三非環(huán)通信端口，接收來自源裝置(lla-llC，50，l)的尋址到所述通信環(huán) 中的目的節(jié)點(2)的源幀(31)，-存儲所述源裝置(lla-llc，50，l)的標識，-產(chǎn)生包含與所述源幀相同的信息的兩個環(huán)幀(3 ，34b)，以及-分別通過所述第一和第二環(huán)通信端口，將所述兩個環(huán)幀傳輸至所述第一和第二相鄰 節(jié)點。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)耦合節(jié)點，其特征在于其適于-基于包括在所述源幀中的源冗余信息產(chǎn)生包括所述源裝置的所述標識的環(huán)冗余標識 符，以及將所述環(huán)冗余標識符包括在所述兩個環(huán)幀中。
3.如權(quán)利要求1所述的環(huán)耦合節(jié)點，其特征在于其適于-將一對環(huán)幀中的先到的幀(105”)轉(zhuǎn)發(fā)至所述第三非環(huán)通信端口(IOlc)并拒絕所述 一對環(huán)幀中的后到的幀，所述一對環(huán)幀尋址到連接到所述第三非環(huán)通信端口(IOlc)的目 的裝置(lla-llc，50，l)并且分別通過所述第一和第二環(huán)通信端口(101a，IOlb)從所述通 信環(huán)中的源節(jié)點(1)接收。
4.如權(quán)利要求3所述的環(huán)耦合節(jié)點，其特征在于其適于-基于包括在所述先到的環(huán)幀中的環(huán)冗余標識符，產(chǎn)生代表所述目的裝置的目的冗余 標識符，并且在所轉(zhuǎn)發(fā)的環(huán)幀中用所述目的冗余標識符替換所述環(huán)冗余標識符。
5.如權(quán)利要求4所述的環(huán)耦合節(jié)點，其特征在于其適于-如果所述目的裝置和所述耦合節(jié)點連接到相同PRP LAN(A, B)，或者如果所述環(huán)幀是 要由非PRP裝置接收的多播幀，則產(chǎn)生在IEC 62439(PRP)標準中規(guī)定的目的冗余標識符。
6.如權(quán)利要求1所述的環(huán)耦合節(jié)點，其特征在于其適于-將從所述第一環(huán)通信端口(101a，IOlb)接收的環(huán)幀轉(zhuǎn)發(fā)至所述第二環(huán)通信端口，除 非先前通過所述第二環(huán)通信端口發(fā)送了包含相同信息的環(huán)幀。
7.如權(quán)利要求1所述的環(huán)耦合節(jié)點，其特征在于其適于-如果先前未通過所述第一環(huán)通信端口接收環(huán)幀也未由所述環(huán)耦合節(jié)點本身傳輸所述 環(huán)幀，則將通過所述第一環(huán)通信端口接收的環(huán)幀轉(zhuǎn)發(fā)至另一個環(huán)通信端口，以及-保留一對環(huán)幀中的先到的幀(105”)并拒絕所述一對環(huán)幀中的后到的幀，所述一對環(huán) 幀尋址到連接到所述第三非環(huán)通信端口(IOlc)的目的裝置并且分別通過所述第一和第二 環(huán)通信端口從所述通信環(huán)中的源節(jié)點(1)接收。
8.一種將源裝置(lla-llC，50，l)耦合到通信環(huán)的方法，所述通信環(huán)包括具有分別連 接到所述通信環(huán)的第一和第二相鄰節(jié)點的第一和第二環(huán)通信端口(101a，IOlb)的環(huán)耦合 節(jié)點(9，30，201，202)，所述方法包括由所述環(huán)耦合節(jié)點執(zhí)行的以下操作-通過第三非環(huán)通信端口(101c)，接收來自所述源裝置(lla-llC，50，l)的尋址到所述 通信環(huán)中的目的節(jié)點O)的源幀(31)，-存儲所述源裝置(lla-llc，50，l)的標識，-產(chǎn)生包含與所述源幀相同的信息的兩個環(huán)幀(3 ，34b)，以及-分別通過第一和第二環(huán)通信端口(101a，101b)，將所述兩個環(huán)幀傳輸?shù)剿龅谝缓?第二相鄰節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明應用于設置成環(huán)狀拓撲的連接關鍵裝置的高度可用自動化網(wǎng)絡，這些關鍵裝置要求在鏈路或裝置故障情況下的無縫通信。在具有環(huán)狀拓撲的以全雙工鏈路操作的通信網(wǎng)絡中，通過相應的第一和第二端口連接網(wǎng)絡耦合裝置，并且網(wǎng)絡耦合裝置當發(fā)送時在環(huán)中插入兩個重復幀，其每個端口上一個幀，所述幀包含允許確定這兩個幀為相同幀的一對副本的信息。環(huán)中每個類似的裝置包括能夠接收來自一個端口的幀并將其轉(zhuǎn)發(fā)至另一個端口而不進行修改的交換單元，以下情況例外交換單元丟棄由該相同節(jié)點始發(fā)過的幀和/或丟棄其已經(jīng)在該方向上轉(zhuǎn)發(fā)過的幀和/或丟棄其無法識別為一對幀中的成員的幀。基于幀內(nèi)部的標識，環(huán)上另外的類似的裝置能夠接收這兩個重復幀并將一對幀中的先到者傳遞給應用，而將后到者丟棄。
文檔編號H04L12/42GK102106121SQ200980129406
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者H·基爾曼 申請人:Abb研究有限公司