[发明专利]跨越使用不兼容网络路由协议的通信网络传送数据帧

说明书

一种通信方法操作以通过通信网络无缝地传输网际协议(IP)数据帧、比如IPv6数据帧，该通信网络使用非IP网络路由协议、即实施除了IP网络路由协议之外或者与IP网络路由协议不兼容的网络路由协议、比如无线HART协议的通信网络。这一通信方法例如使在使用非IP通信网络的过程工厂网络(未使用基于IP的网络路由的网络)内的现场设备或者其它智能设备能够执行在过程工厂网络内或者在过程工厂网络以外的具有网际协议功能的设备生成的或者将由这些设备接收的IP数据帧的消息接发。该通信方法不影响或者变更在非IP通信网络内的正常通信，因为该通信方法使用非IP通信网络的网络路由结构以在非IP通信网络内传输IP数据帧而保留IP数据帧的为了随后在基于IP的通信网络中路由消息或者在具有IP功能的设备中对IP消息数据帧解码和使用而需要的IP网络路由信息。

技术领域

本公开内容涉及经由不同通信网络在设备之间接收、处理和传输数据帧以使得使用一种网络路由协议的通信数据帧的路由能够通过使用第二网络路由协议的网络发送。

背景技术

初始地，一般以分散式方式监视和控制用来在过程工厂中实现过程控制的过程控制系统和现场设备。在缺乏标准化的通信协议和计算功率时，闭环监视和控制是留给工厂操作者的事情，该工厂操作者的位置一般在过程工厂本身本地。对于远程、集中式过程控制监视和控制的需要造成开发和部署现场设备，这些现场设备例如运用熟知的两接线、4-20mA电流回路仪表和其它点到点硬接线通信系统。

低成本、低功率计算设备的可用性激发部署智能现场设备，这些智能现场设备配备有增强的处理能力(微处理器)和电通信能力。智能现场设备现在可以日益相互通信(联网)和与集中式过程控制系统通信(联网)以执行自动化的控制。这一提高的联网能力被转化成增强的过程工厂控制并且因而转化成提高的过程工厂输出。

着眼于提高智能现场设备在过程控制产业中的接受度并且部分提高在这些现场设备之间的内部可操作性，现场设备销售者开发和标准化若干数字网络协议以允许过程现场设备间通信。标准中的一些标准、例如干线可寻址远程换能器(HART)协议尤其有吸引力，因为它们利用迄今在过程工厂地面上普遍存在的现有模拟两接线、4-20mA基础结构以在现场设备之间传输和接收数字信息。其它标准包括基于总线的系统、比如Fieldbus标准、Profibus标准等。

最终，增加的计算能力、增加的部件集成和在一般信号处理领域中的发展使得开发和部署用于在过程控制产业中使用的低范围、低吞吐量射频(RF)或者无线通信标准在商业上是可行的。开发这些协议中的一些协议以在非许可或者松散许可的工业、科学和医学(ISM)电池频率频带、比如2.4GHz频带中操作。在ISM频带中支持这样的低范围、低吞吐量RF通信协议的现场设备以往并且继续部署于过程工厂环境中。然而非许可、政府机构可以颁布可以限制最大传输功率的法规。因此，这样的协议常称为低功率通信协议。另外，例如包括HART协议的若干有线网络协议适于利用这样的现场设备的无线能力。具体而言，无线HART协议从有线HART协议演变以利用和允许具有无线HART能力的现场设备在有线HART过程工厂网络内的互操作性。尽管有这些改进，过程工厂通信一般限于具有很具体健壮和安全问题的过程工厂环境。