[发明专利]一种具有冗余收发功能的5G工业网关

权利要求书

1.一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，包括：收发调度模块以及与其连接的网络接口模块，所述网络接口模块包括以太网接口模块和5G网络接口模块；

所述收发调度模块通过桥接与以太网接口模块连接；所述以太网接口模块作为常规网络接口模块，将5G网络接口作为冗余网络接口模块；所述冗余网络接口模块用于传输同一业务的不同副本。

2.一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，包括：

收发调度模块，与5G网络接口模块连接，还依次经虚拟网络接口、通过桥接与以太网接口模块连接，所述以太网接口模块、5G网络接口模块分别作为常规网络接口模块、冗余网络接口模块；用于将常规网络接口模块接收到的数据复制成多个副本从冗余网络接口模块发送，或者将冗余网络接口模块接收到的多个数据包副本进行重组并从常规网络接口模块发出；

收发配置模块，用于配置需要进行冗余收发的数据业务；

接口维护模块，用于维护5G网络接口模块的在线状态。

3.根据权利要求2所述的一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，所述收发调度模块，用于通过读写虚拟网络接口实现常规网络接口模块数据收发。

4.根据权利要求2所述的一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，所述收发调度模块，用于根据常规网络接口数据包特征字段值和收发配置模块的配置信息进行匹配，以判断是否对数据包采用冗余发送策略，特征字段值包括：以太网类型；源MAC地址；目的MAC地址；VLAN；VLAN ID；VLAN PRI；VLAN CFI；源IP地址；目的IP地址；帧长度。

5.根据权利要求2所述的一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，所述收发调度模块，用于将冗余发送的数据包按照固定协议为常规网络接口模块发送至冗余网络接口模块的数据增加高可用无缝冗余首部，包括：

HSR_ET：以太网帧类型，固定值0x892F；

pathID：路径ID；

LSDUsize：负载长度；

SeqNr：序号。

6.根据权利要求2或5所述的一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，所述收发调度模块为冗余网络接口模块的每一个物理接口编号，作为所述高可用无缝冗余首部的pathID；

所述收发调度模块维护一个冗余发送MAC地址表，并为表里每个MAC地址维护一个计数器，每当接收到该MAC地址发送的数据包后加1，并将计数值作为所述高可用无缝冗余首部的SeqNr。

7.根据权利要求2所述的一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，所述收发调度模块，用于将常规网络接口模块接收的不需要冗余发送的数据包直接从默认的冗余网络接口模块发送；

所述收发调度模块将冗余网络接口模块接收的无HSR字段的数据包发送到虚拟网络接口。

8.根据权利要求2所述的一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，所述收发调度模块为含有高可用无缝冗余字段的数据包维护一个冗余接收MAC地址表，并为MAC地址表里每个MAC地址记录该地址发出的高可用无缝冗余首部的SeqNr和pathID。

9.根根据权利要求2所述的一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，所述收发调度模块从冗余网络接口模块接收到SeqNr相同、pathID的数据包时，将其丢弃；否则将HSR字段脱去后按序发送至虚拟网络接口。

10.根根据权利要求2或8所述的一种具有冗余收发功能的5G工业网关，其特征在于，所述收发调度模块的冗余接收MAC地址表间隔T删除该周期的前一周期T接收的SeqNr和pathID，其中：

DelayT16777216/bw

式中，Delay为冗余链路的最大传输时延，bw为冗余网络接口的最大链路带宽。