[发明专利]高速以太网确定性高带宽数据传输方法

权利要求书

1.一种高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于包括如下步骤：网络中的交换机将网络分成多个交换域，将连接到同一个交换机的所有节点组成一个交换域，每个交换域构成一个子网，各个子网内的多个节点之间构成一个按照时隙规划同时进行时间触发数据传输的立体式交叉传输网络；将高速以太网的一个总线周期分为独占式时分复用时隙、交换式时分复用时隙两个部分，其中，独占式时分复用时隙包括了广播/组播时隙、经过至少两个交换机进行传输的跨交换机传输时隙两个部分，分别传输广播包/组播数据包和跨交换机传输的数据包；独占式时分复用时隙内分时传输广播包/组播数据包和跨交换机传输的数据包，且在该时隙内的任何一个时刻仅有一个节点在网络上发送数据，独占整个网络；在交换式时分复用时隙内，按照不同的交换域，各个交换域同时进行交换域内的数据传输，且各交换域内的节点按照时隙规划进行时间触发并行数据传输，在该时隙内的任何时刻，同一交换域内的多个节点之间同时在进行时间触发数据传输，且同时进行传输的数据包目的地址均不相同，共享同一个交换域内的整个立体式交换网络带宽。

2.如权利要求1所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：独占式时分复用时隙包括：广播/组播时窗和跨交换机传输时窗，跨交换机是指经过两个及以上的交换机。

3.如权利要求1所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：交换式时分复用时隙为交换域时间窗，在交换式时分复用时隙，各个交换域内节点分时并行传输数据包，通过交换机实现多个节点之间同时进行数据传输，共享整个交换式网络带宽。

4.如权利要求1所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：在交换式时分复用时隙内，同一个域内的节点同时传输数据。

5.如权利要求1所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：同一个域内，对交换式时分复用时隙的时间进行统一规划，使域内的所有节点可同时发送数据，且发送数据的目的地址不同。

6.如权利要求1所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：在交换式时分复用的时隙规划中，将域内的节点时隙等额划分为N-1个相同长度时隙，N为一个域内的节点数量。

7.权利要求1所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：在同一个时隙，N个节点发送的目的节点均不相同，且有很多种组合方式，N为一个域内的节点数量。

8.如权利要求6所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：在第1个时隙，节点1发数据给节点2，节点2发数据给节点3，依次类推，节点i在第1个时隙将数据发送给节点i+1，节点N发数据给节点1；在第2个时隙，节点1发送数据给节点3，节点2发数据给节点4，依次类推，节点i在第2个时隙将数据发送给节点i+2，节点N发数据给节点2，以此递推方式，将N-1个时隙进行分配，并可用具有N行，N-1列的矩阵形式来描述节点时隙的分配,N为一个域内的节点数量。

9.如权利要求8所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：N-1列的矩阵形式为矩阵A

矩阵共N-1列表示时间轴上的N-1个时隙，矩阵中的每一列表示了对应时隙各个节点数据发送的目的节点号，矩阵每一行表示一个节点的时隙分配顺序，第一行表示节点1的时隙分配顺序，第二行表示节点2的时隙分配顺序，第N行表示节点N的时隙分配顺序，依次类推，其中，节点1的时隙分配顺序为[2,3,4…N-2,N-1,N]，分配了N-1个时隙，分配顺序中的数值表示该时隙发送数据的目的节点号。

10.如权利要求1所述的高速以太网确定性高带宽数据传输方法，其特征在于：每个网络节点均配置多个发送缓冲区，缓冲区包括广播/组播缓冲区，以及不同目的节点缓冲区，上层网络应用程序将需要发送的数据分流到不同的缓冲区Buf1、Buf2…Bufm，m为自然数，其中广播/组播包占用同一个缓冲区，不同目的节点分别占用一个缓冲区；根据网络统一规划的时隙，缓冲区Buf1、Buf2…Bufm中的数据，由时间触发调度功能块分时取出，并通过以太网接口发送出去。