[发明专利]无线工业网络中的循环时隙操作

说明书

提供了一种无线工业网络(100)中的循环时隙操作的机制。方法由通信设备(200、300a:300N)执行。通信设备(200、300a:300N)包括具有第一存储区域(510a)和第二存储区域(510b)的存储器(500)。该方法包括在应用层运行应用软件(620)。应用软件(620)与第一指针(610)相关联。该方法包括在物理层操作通信硬件(630)。通信硬件(630)与第二指针(610b)相关联。在给定时隙中的第一指针(610)和第二指针(610b)指向存储器区域(510a、510b)中的相应的不同一个存储器区域，使得在所述给定时隙中，应用软件(620)能够访问存储器区域(510a、510b)中的一个存储器区域，并且通信硬件(630)能够访问存储器区域(510a、510b)中的另一存储器区域。该方法包括在循环时隙操作的每个循环结束时交换到存储器区域(510a、510b)的指针(610a、610b)。

技术领域

本文呈现的实施例涉及用于无线工业网络中的循环时隙操作的方法、通信设备、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

工业通信系统通常用于电网控制应用(例如，用于变电站自动化)来实现设备控制和监控。这些通信系统因此必须适应来自信息技术(IT)基础设施(例如远程监控设备、计量设备等)以及操作技术(OT)基础设施(例如控制系统)的不同类型的业务。不同业务流在确定性、延迟和可靠性方面有不同的具体要求，在设计协议栈、特别是协议栈中的介质访问控制(MAC)层时应考虑这些要求。

在这一点上，IEEE时间敏感网络(TSN)工作组正在开发新的标准，该标准允许在以太网MAC层处异构业务的精确调度。由于时间感知整形器和抢占机制的使用，TSN能够保证每个业务流都有一个有限的最坏情况延迟，并且实现冗余和容错。

传统的通信系统依赖于协议栈，其中载荷数据在协议栈中的不同层之间移动。更具体地说，在发送过程中，在应用层生成的数据(通常在软件(SW)中实现)被一直复制到物理层，在物理层处，通信硬件(HW)负责通过空气而向其目的地读取、处理和发送数据。相反，在接收过程中，数据首先在物理层由通信HW接收，在本地存储器中处理和存储，数据从本地存储器被一直复制到应用层。

所描述的进程消耗时间，时间是工业通信网络用于电力系统的自动化(例如变电站自动化)的关键资源。这样的网络必须提供数据的低延迟传递。

因此，无线工业网络中的节点之间仍然需要改进的通信。

发明内容

本文的实施例的目标是在无线工业网络中提供高效的循环时隙操作，从而在无线工业网络中的通信设备之间实现改进的通信。

根据第一方面，提出一种用于无线工业网络中的循环时隙操作的方法。该方法由通信设备执行。该通信设备包括具有第一存储器区域和第二存储器区域的存储器。该方法包括在应用层运行应用软件。该应用软件与第一指针相关联。该方法包括在物理层操作通信硬件。该通信硬件与第二指针相关联。在给定时隙中的第一指针和第二指针指向存储器区域中的相应的不同存储器区域，使得在所述给定时隙中，应用软件能够访问存储器区域中的一个存储器区域，并且通信硬件能够访问存储器区域中的另一存储器区域。该方法包括在循环时隙操作的每个循环结束时交换到存储器区域的指针。

根据第二方面，提出一种用于无线工业网络中的循环时隙操作的通信设备。该通信设备包括具有第一存储器区域和第二存储器区域的存储器。该通信设备进一步包括处理电路。该处理电路被配置为使通信设备在应用层运行应用软件。该应用软件与第一指针相关联。该处理电路被配置为使通信设备在物理层操作通信硬件。该通信硬件与第二指针相关联。在给定时隙中的第一指针和第二指针指向存储器区域中的相应的不同存储器区域，使得在所述给定时隙中，应用软件能够访问存储器区域中的一个存储器区域，并且通信硬件能够访问存储器区域中的另一存储器区域。该处理电路被配置为使通信设备在循环时隙操作的每个循环结束时交换到存储器区域的指针。