[发明专利]一种时间触发以太网端节点的冗余通信接收管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种时间触发以太网端节点的冗余通信接收管理系统及方法，系统包括报文控制信息捕获模块、完整性检查模块、控制信息时序重排模块、冗余管理模块、控制信息FIFO模块、可冲刷接收FIFO模块和接收数据分发模块；方法包括时间触发/速率受限报文数据时和标准报文数据时的接收管理方法。本发明的接收报文在完成顺序完整性检查的同时，还能对时间触发网络报文进行时间完整性检查，功能可配置；通过网络报文的时序重排，简化了冗余管理模块的设计，可自适应支持单通道、双通道、三通道以及更多通道的网络报文的冗余管理，有效的将冗余帧和非冗余帧进行区分和处理；采用的可冲刷的接收FIFO缓存方式实现流水线式报文数据处理，执行效率高。

技术领域

本发明属于多通道冗余通信接收数据管理领域，涉及一种时间触发以太网端节点的冗余通信接收管理系统及方法。

背景技术

时间触发以太网是在IEEE802.3标准以太网技术的基础上增加了分布式网络时钟同步、时间触发通信和可靠性保证等技术形成的。时间触发以太网支持双冗余或三冗余通信，冗余通信运行在多条独立的物理链路上，通过对数据链路层进行适应性改造，为上层协议的通信链路提供统一数据接口。由于时间触发数据并发传输特性，多个通道冗余报文到达接收节点时序情况复杂，接收冗余处理难度较大。

现在已经存在的以太网领域内冗余通信管理的方法都不能适用于时间触发以太网接收管理。中国专利CN200410042985.0公开的基于冗余网络的数据通信方法中，需要网络节点周期性发送网络诊断信息，维护网络状态信息表，并根据网络状态判决出一个最优路径进行冗余报文传输；中国专利CN200580038914.6公开的冗余和非冗余报文的接收中，给出的冗余链路中有效报文和冗余报文的接收判别方法没有时间窗口的检查也没有给出具体接收管理方式，不适用于对于时间要求苛刻的时间触发以太网的接收管理。中国专利CN201110185004.8公开的基于虚链路路由冗余协议的报文发送、接收方法、装置及系统中，定义了路由冗余协议相关控制报文的发送接收方法，与本发明中不需要额外控制报文的冗余接收管理方法有本质不同。对于时间触发以太网的接收管理，目前暂没有公开的用于时间触发以太网端节点的冗余通信接收管理方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种时间触发以太网端节点的冗余通信接收管理系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种时间触发以太网端节点的冗余通信接收管理方法，当报文数据为时间触发/速率受限报文数据时，包括以下步骤：

1)时间触发/速率受限报文首先传输到MAC层，经MAC层进行协议处理后的数据流传送至报文控制信息捕获模块，报文数据传送至可冲刷接收FIFO模块；

2)报文控制信息捕获模块捕获当前时间触发/速率受限报文的报文控制信息并生成虚链路编号N，将报文控制信息和虚链路编号N共同传递至完整性检查模块；

3)通过完整性检查模块检查报文的完整性，并将检查有效的报文的报文信息传递至控制信息时序重排模块，检查无效的报文丢弃；

4)通过控制信息时序重排模块对报文信息进行时序重排后送至冗余管理模块，使冗余管理模块同一个时刻仅执行一个数据包的冗余管理；

5)通过冗余管理模块对报文信息进行冗余管理，判断报文的有效性；并将有效报文的帧信息写入到控制信息FIFO模块中，无效的报文丢弃；

6)通过接收数据分发模块读取控制信息FIFO模块中存储的报文控制信息，并根据报文控制信息从可冲刷接收FIFO模块中读取报文数据，并将速率受限报文和时间触发报文分别写入端节点控制器的速率受限接收缓存和时间触发接收缓存。

本发明进一步的改进在于：

一种时间触发以太网端节点的冗余通信接收管理方法，当报文数据为标准报文数据时，包括以下步骤：