[发明专利]一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法

摘要

本发明涉及一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，该方法基于时间敏感网络的多路径网络拓扑结构，包括以下步骤：S1：在以太网报文中插入一个冗余标签；S2：冗余标签的序列号字段产生滚动的序列号，序列产生时复制报文，时间敏感网络拓扑结构的发送节点将报文发送至接收节点；S3对接收到的报文采用序列恢复算法判断通过或丢弃；S4：时间敏感网络对发送节点和接收节点进行时间同步判断，对没有接收的报文进行序列恢复；S5：对步骤S3所丢弃的帧报文进行判断，若丢弃的报文数量相比于网络拓扑结构的路径数量少，则判定不存在潜在错误；若不满足，则判定存在潜在错误。与现有技术相比，本发明具有报文传输零延迟、提高网络冗余性等优点。

主权项

1.一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的方法基于时间敏感网络的多路径网络拓扑结构，所述的方法包括以下步骤：

S1：插入冗余标签：在以太网报文中插入一个冗余标签；

S2：序列产生及帧复制：当多路径拓扑结构的接收节点向发送节点发送数据请求时，发送节点的计数器的值被复制到报文的冗余标签的序列号中，计数器自增1，超过最大值时归为0，使发送节点产生带有连续序列号的报文，并复制报文通过多条路径传输给接收节点；

S3：序列恢复及帧消除：接收节点对接收到的报文采用序列恢复算法进行判断通过或丢弃；

S4：超时处理：时间敏感网络对发送节点和接收节点进行时间同步判断，对没有正确接收的报文进行序列恢复；

S5：潜在错误检测：对步骤S3所丢弃的帧报文进行判断，若丢弃的报文数量相比于网络拓扑结构的路径数量少一个，则判定时间敏感网络不存在潜在错误；若不满足，则判定时间敏感网络存在潜在错误。

2.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的多路径网络拓扑结构中包括一个发送节点、一个接收节点、至少两条路径以及多个中间节点。

3.根据权利要求2所述的一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的步骤S1中，冗余标签包括一个以太网类型字段和一个序列号字段，所述的序列号字段用于实现帧的复制和消除。

4.根据权利要求3所述的一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的步骤S2的具体内容为：当接收节点向发送节点发送数据请求时，发送节点发送报文，序列产生；发送节点设有一个计数器，每次发送报文时计数器加1，计数器的值被复制到报文的冗余标签的序列号中后，报文被传输至下层；当计数器的值超过最大值时，将其归为0，发送节点产生带有连续序列号的报文，并复制报文到多条路径中，最终传输给接收节点。

5.根据权利要求4所述的一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的步骤S3的具体内容为：采用序列恢复算法消除帧的复制，当接收节点向发送节点发送数据请求时，发送节点发送报文，序列恢复算法根据接收的报文的序列号判断通过或丢弃该报文。

6.根据权利要求5所述的一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的步骤S4的具体内容为：时间敏感网络中设有定时器，每接收一帧报文则会重置该定时器，当定时器减到0时，判断在这段时间内没有正确接收报文，则返回步骤S3，重置序列恢复算法，开始接收报文。

7.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的步骤S3中，序列恢复算法为矢量消除算法。

8.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的网络拓扑结构包括环型结构、星型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构和蜂窝状结构。

9.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络的帧的复制和消除方法，其特征在于，所述的步骤S1中，以太网为带有VLAN的原始以太网。