CN1604554A - 实现以太网确定性通信的调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现以太网确定性通信调度方法，通过在以太网的数据链路层上增设一确定性通信调度管理实体，建立所述数据链路层与数据链路层用户之间的连接，用以对本设备的所有周期数据报文和非周期数据报文的发送进行控制。本发明所有网络设备的角色是相等的，由此体现了以太网通信的公平性原则，并且，在传输非周期数据报文阶段避免采用基于令牌的集中调度方式，无需在信道上传递大量令牌，不仅提高了非周期数据传输的效率，而且也提高了整个以太网络带宽的利用率；本发明的周期数据报文发送阶段，同一设备可以根据自身发送周期数据的大小及多少，在同一通信宏周期内设置多个发送周期数据报文时段，由此提供了一种更为灵活的调度方法。
Description
技术领域
本发明涉及以太网通信领域，尤其涉及一种以太网+UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)/IP为基础的工业控制网络中多个网络节点之间进行确定性通信的调度方法。
背景技术
以太网作为一种成熟的网络技术，具有成本低、稳定和可靠等诸多优点，在办公自动化和工业控制领域得到了广泛应用，成为当前最受欢迎的通信网络之一。目前使用的以太网标准，在MAC(介质访问控制)层大多采用带冲突检测的载波监听多路访问的CSM/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)协议，其工作流程是：当一个网络上的某一个节点需要发送数据时，它首先监听信道，若信道忙就持续等待，直到它一旦监听到信道空闲时，就将数据发送出去。如果两个或多个节点都在监听和等待发送数据，当监听到信道空闲时，各节点就立即(几乎同时)开始发送数据，这时就发生冲突。如果一个节点在传输期间检测出冲突，则立即停止传输，并向信道发出一个“拥挤”信号，以确保网络上的所有其它节点也发现该冲突。在基于以太网的通信系统中，为避免冲突，各个节点采用二进制指数退避(BEB，Binary Exponential Back-Off)算法处理冲突，但该方法具有冲突时延不确定的缺陷，无法在工业控制网络等实时网络中得到有效应用。
工业控制网络是一种典型的实时应用系统，其中的任务(如功能块的执行)通常按照一定的时间间隔触发，并且对任务的执行时间具有截止期要求，这种任务称为周期性任务。实时应用系统中还有一种任务，这种任务只有在特定的事件触发下才出现，例如设备配置、故障诊断、程序的上载/下载、运行记录、报警处理等，这类任务称为非周期性任务，非周期性任务是随机触发的。这两种任务反映在工业控制网络的通信上，就是两类通信信息：周期性通信信息和非周期性通信信息。周期性信息是实时信息，非周期信息是非实时信息，周期性通信信息和非周期性通信信息具有不同的时间特性。而且，非周期信息通常具有较高的优先级。一旦系统组态完成，周期性通信信息的发送就具有时间确定性。而非周期性通信信息往往是突发信息，在时间上是不确定的。
为了提高以太网通信的实时性和确定性，本申请人向国家知识产权局提出一种发明名称为“一种实现以太网确定性通信的调度方法”(申请号为03142040.0)的专利申请。该技术方案包括以下步骤：
首先，在以太网上定义至少一个主设备和若干个从设备，并且，还设置一个用以进行时钟同步的时钟服务器；
然后，将以太网中的信息分为周期信息和非周期信息，对周期信息采用时隙访问的控制方式，在固定的时间片中进行周期性的数据交换；对非周期信息采用基于令牌的集中调度方式，在周期信息通信的间隙即非周期信息通信阶段进行数据交换。
虽然上述方法能合理调度工业控制网络中的周期和非周期信息，进而实现工业控制网络的实时和确定性通信，但是，它还是存在以下问题：
第一：在现有的网络中设置一个主设备，破坏了以太网通信的公平性原则，尤其是传输非周期数据时所采用的基于令牌的集中调度方式，使得在信道上要传递大量的令牌，不仅增加了非周期数据传输的时间，而且也降低了整个以太网络带宽的利用率；
第二：在同一个周期内，每个设备只能发送一次周期数据，由此带来设备传输数据的不方便性。
发明内容
本发明的目的在于提供一中实现以太网确定性通信的调度方法，以解决现有技术中在网络中设置主设备，破坏以太网通信的公平性原则以及在传输非周期数据时所采用的基于令牌的集中调度方式，增加传输时间及降低带宽利用率的技术问题。
为解决上述问题，本发明公开了一种实现以太网确定性通信的调度方法，所述以太网包括若干设备及用以设备之间进行时钟同步的时钟服务器，所述以太网中的信息分为周期数据和非周期数据，所述以太网上所有设备在预先设定的通信宏周期进行通信，每个通信宏周期分为周期数据报文传输阶段和非周期数据报文传输阶段，
(1)在以太网的数据链路层上增设一确定性通信调度管理实体，其建立所述数据链路层与数据链路层用户之间的连接，用以对本设备的所有周期数据报文和非周期数据报文的发送时间进行控制；
(2)系统在启动之前，进行组态步骤，至少包括：每个设备设置并保存本设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量，设置并保存所述非周期数据报文传输阶段相对于通信宏周期起始时刻的偏离量；
(3)所有设备周期进行与所述时钟服务器时钟同步；
(4)在每个通信宏周期的周期数据报文传输阶段，每当设备检测到系统到达本设备发送周期数据报文时刻时，若有周期数据需发送，则先发送周期数据；然后发送非周期数据报文声明报文，反之，直接发送非周期数据报文声明报文，所述非周期数据报文声明包含有无非周期数据报文需要发送，发送的非周期数据报文的优先级、发送方设备的IP地址以及需要的发送完成时间；
(5)所有设备将接收到的非周期数据报文声明保存本设备的确定性通信调度管理实体预先建立的非周期数据报文发送管理列表中，并按照报文优先级以及发送方设备的IP地址进行排队；
(6)在每个通信宏周期的非周期数据传输阶段，每当系统到达非周期数据报文发送时刻或者本设备接收到前一设备发送的非周期数据报文发送结束声明报文的时刻、且本次通信宏周期内剩余时间能够发送本设备的非周期数据报文时，本设备发送非周期数据报文，并在发送完后向其他设备发送非周期数据报文发送结束声明报文，所述前一设备为非周期数据报文发送管理列表中比本设备非周期数据报文早一个发送非周期数据报文的设备。
步骤(4)中设备是通过判断T1 MOD T2＝Tn是否成立来检测到系统是否到达本设备发送周期数据报文时间，其中T1为本设备的当前时间，T2为通信宏周期的时间周期，Tn为本设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量。
在同一个周期数据传输阶段一个设备可以设置一个及其以上的Tn，所述Tn为设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量。
所述确定性通信调度管理实体设置备用状态、准备状态、周期数据发送状态及非周期数据发送状态，其中，系统进行组态后，所述确定性通信调度管理实体从所述备用状态转为准备状态，当本地设备发送周期数据报文的时间来到时，所述确定性通信调度管理实体的状态改变为周期数据发送状态，周期数据报文发送完成后，所述确定性通信调度管理实体发送非周期数据报文声明消息，并将所述确定性通信调度管理实体换为准备状态，若需要发送本地机器非周期数据报文，则所述确定性通信调度管理实体的状态改变为非周期数据发送状态，本地设备非周期数据报文发送完成后，所述确定性通信调度管理实体回到准备状态。
步骤(5)中按照优先级以及IP地址进行排队具体包括：
非周期数据报文按照优先级从高到低进行排序，当优先级相同时，按照预先设定进行排序：若预先设定IP地址高者先发送则优先级相同且IP地址高者排前，反之，预先设定IP地址低者先发送则优先级相同且IP地址低者排前。
其中，步骤(6)具体包括：
(6-1)在每个通信宏周期的非周期数据传输阶段，每一设备判断本设备是否有非周期数据报文发送，若有，进行步骤(6-2)，否则，将所述确定性通信调度管理实体状态设置为准备；
(6-2)所述确定性通信调度管理实体判断是否到达本设备非周期数据报文发送时间，若是，进行步骤(6-3)，否则进行步骤(6-4)；
(6-3)所述确定性通信调度管理实体判断是否已收到前一设备发送的非周期数据报文发送结束声明报文，若是，进行步骤(6-4)，否则进行步骤(6-2)，所述前一设备为非周期数据报文发送管理列表中比本设备非周期数据报文早一个发送非周期数据报文的设备；
(6-4)判断本次通信宏周期内剩余时间是否能够发送本设备的非周期数据报文，若是，发送非周期数据报文，并在之后向其他设备发送非周期数据报文发送结束声明，否则将所述确定性通信调度管理实体状态设置为准备。
其中，步骤(3)中时钟同步包括由每一设备与所述时钟服务器之间通信简单网络时间协议SNTP或IEEE1588精确时间同步协议实现。
若检测到一设备在三个通信宏周期内没有发送发送非周期数据声明报文，所述设备为失效设备。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
第一：所有的网络设备的角色是相等的，没有主从设备之分，从而体现了以太网通信的公平性原则，并且，在传输非周期数据报文阶段避免采用基于令牌的集中调度方式，无需在信道上传递大量令牌，由此不仅提高了非周期数据传输的效率，而且也提高了整个以太网络带宽的利用率；
第二：本发明的周期数据报文发送阶段，同一设备可以根据自身发送周期数据的大小及多少，在同一通信宏周期内设置多个发送周期数据报文时段，由此提供了一种更为灵活的调度方法。
附图说明
图1是本发明的调度方法的数据链路层模型；
图2是本发明的调度方法的使用的确定性通信调度管理实体状态一种实例转换图；
图3是本发明的调度方法的网络传输时间的通信通信宏周期的划分示意图；
图4是本发明的调度方法一个六设备通信实例的一个传输通信宏周期中信息通信过程的示意图；
图5是本发明调度方法实施中根据SNTP实现时钟同步的示意图；
图6是周期数据报文发送过程的流程图；
图7是本发明的调度方法的非周期数据报文发送过程的流程图。
具体实施方式
以下结合附图，具体说明本发明。
本发明公开了一种实现以太网确定性通信的调度方法，用于控制以太网中各个设备的发送报文的时间，以保证同一时刻只有一个设备向网络上发送报文，进而达到工业控制网络中实时和确定性通信的目的。
在本发明中，以太网中除了发送报文的设备(或称之为节点)外，还包括用以设备之间进行时钟同步的时钟服务器。以太网中的信息分为周期数据和非周期数据，同理，每个设备要发送的报文也包括周期数据报文和非周期数据报文。顾名思义，周期数据报文包含周期数据，而非周期数据报文包含非周期数据。
整个网络传输时间被划分为无限个等长的通信宏周期，每个所述通信宏周期包括周期数据报文传输阶段和非周期数据报文传输阶段，所有设备在每个通信宏周期内发送和接收周期数据报文和非周期数据报文。
请参阅图1，其为本发明的调度方法所使用的数据链路层模型，即，以太网的数据链路层中设置了确定性通信调度管理实体，它设置在在逻辑链路控制层中，建立逻辑链路控制层和数据链路层用户之间的连接，主要用于对本设备的所有周期数据和非周期数据报文的发送时间进行控制，以保证同一时刻只有一个设备向网络上发送报文，进而彻底避免报文碰撞。本发明的以太网络上所有设备没有主设备和从设备之分，也就是所有设备的角色均是平等的，由此以太网络上的调度是由每个设备的确定性通信调度管理实体来实现的。
为了能更方便实现实时和确定性通信，本申请人提出了确定性通信调度管理实体的一种控制过程实施例。请参阅图2，其为一种确定性通信调度管理实体的状态转换图。每个确定性通信调度管理实体由四个状态以及它们之间的转换来描述的。四个状态分别是“备用”状态(Standby)、“准备”状态(Ready)、“周期数据发送”状态(PeriodicData Sending)、“非周期数据发送”状态(NonPeriodicData Sending)。
其中，系统进行组态后，所述确定性通信调度管理实体从所述备用状态转为准备状态，当本地设备发送周期数据报文的时间来到时，所述确定性通信调度管理实体的状态改变为周期数据发送状态，周期数据报文发送完成后，所述确定性通信调度管理实体发送非周期数据报文声明消息，并将所述确定性通信调度管理实体换为准备状态，若需要发送本地机器非周期数据报文，则所述确定性通信调度管理实体的状态改变为非周期数据发送状态，本地设备非周期数据报文发送完成后，所述确定性通信调度管理实体回到准备状态。
在报文传输过程中，确定性通信调度管理实体对本地设备的所有周期数据和非周期数据报文的发送进行控制，保证在任意时刻，网络上均只有一个设备发送报文，而且在通信宏周期中，优先级高的报文优先发送，优先级相同时，根据本地设备IP地址判断哪一报文优先发送，从而保证了以太网通信的确定性和实时性。
在系统启动之前，首先对整个系统进行组态，至少包括：设备通信宏周期的大小；设备各个设备在一个通信宏周期中发送周期数据的时间长度；设置每个设备在通信宏周期中传输周期数据的起始时刻相对于传输通信宏周期起始时刻的偏离量；并将这些信息保存到每个设备中；每个设备设置并保存本设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量；以及设置并保存所述非周期数据报文传输阶段相对于通信宏周期起始时刻的偏离量。
请参阅图3，其为网络传输时间的通信宏周期的一种划分示意图，在该图中，网络传输时间被划分为无限个等长的通信宏周期。每个通信宏周期由周期数据报文发送阶段和非周期数据报文发送阶段构成。
图4是一个通信宏周期中信息通信过程的一个实施示意图，在图4中，示例网络中有6个设备进行通信。从图4可以看出，每个设备发送周期数据的时间在系统组态时确定；所示各个设备发送周期数据的起始时间相对于传输周期的起始时间的偏离量是不同的，从而避免了多个设备同时访问网络资源时发生冲突的可能。同时，每个设备发送周期数据在时间上具有确定性，即一旦设备在某个时刻发送了一个周期数据，那么该设备下次发送同一种周期数据的时间可以通过以下方式计算而得到：
NextSendTime＝CurrentTime+传输周期
其中，NextSendTime为设备下次传输相同周期数据的时间，CurrentTime为当前传输周期数据的时刻。
在本发明，在一个周期同允许同一设备多次发送周期数据，比如，在同一个设备内设置两个发送周期数据的时刻，比如设置S1和S2，S1为本设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的第一偏离量，S2为本设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的第二偏离量。因此，上述设备可以在同一周期内检测到两次发送本设备的周期数据报文的发送时刻。
在本发明中，还可以通过判断T1 MOD T2＝Tn是否成立来检测到系统是否到达本设备发送周期数据报文时间，其中T1为本设备的当前时间，T2为通信宏周期的时间周期，Tn为本设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量，同样，在同一个周期数据传输阶段一个设备可以设置一个及其以上的Tn，所述Tn为设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量。
由于每个通信宏周期，以太网确定性通信的调度方法类似，因此，以下就以一个通信宏周期为例，具体说明本发明的以太网确定性通信的调度方法。
在一个通信宏周期的以太网确定性通信的调度方法主要包括三个过程：各个设备建立与时钟服务器的时钟同步过程；发送周期数据报文过程以及发送非周期数据报文过程。
(一)时钟同步过程
图5是用SNTP(SNTP，Simple Network Time Protocol)实现时钟同步的示意图。本发明所述的保持各个设备之间严格的时钟同步是通过基于UDP的SNTP协议来实现，如图5所示。利用SNTP实现设备之间的时钟同步，实际上就是让每个设备定期与时钟服务器通过交换SNTP报文，计算出设备同时钟服务器之间的时间差，从而调整本地时钟，使设备本地时钟与时钟服务器之间的时间差保持在可以允许的范围内。在计算设备与时钟服务器之间的时间差时要用到四个时间戳：U1，U2，U3和U4，其意义如下：
U1：设备发送时钟同步请求时的本地时间戳；
U2：时钟服务器接收到时钟同步请求时的时间戳(标准时间)；
U3：时钟服务器发送时钟同步应答时的时间戳(标准时间)；
U4：设备接收到时钟同步应答时的本地时间戳。
简单网络时间协议实现时钟同步基于一个假定，就是设备到时钟服务器和时钟服务器到现场设备之间的传输延时是相等的。基于这个假设，我们通过以下算法计算现场设备与时钟服务器之间的时间偏差Td。
U2-(U1+Ud)＝(U4+Ud)-U3
根据上式就可以计算出设备与时钟服务器之间的时间偏差Ud：
Ud＝((U2-U1)+(U3-U4))/2
设备可以根据时间偏差Ud调整本地时钟，从而与时钟服务器实现同步。网络上的所有设备通过相同的方式与时钟服务器实现同步之后，意味着网络上所有设备之间在时间上也是同步的。
(二)周期数据发送过程
请参阅图6，其为一个通信宏周期中设备的周期数据发送过程示意图。
首先进行步骤S110，在通信宏周期的周期报文传输阶段，每个设备的确定性通信调度管理实体若检测到本地设备发送周期报文的时间，则本设备的确定性通信调度管理实体改变为“周期数据发送”状态，若本设置有周期性报文，则发送周期报文，反之，直接进行步骤S120；
然后进行步骤S120：该设备的确定性通信调度管理实体判断在本通信宏周期内是否还有其他时间发送周期数据，若是，进行步骤S110，否则进行步骤S130；确定性通信调度管理实体通过检测Tn的个数即可获知本设备在同一通信宏周期内需要发送周期数据报文的个数，而Tn为设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量；
随后进行步骤S130：将本周期非周期数据报文声明传送给数据链路层，由数据链路层向其他每一设备发送该周期数据报文声明，并且确定性通信调度管理实体改变为准备；非周期数据报文声明包括是否有非周期数据需要发送，发送方的IP地址、非周期数据报文的发送优先级以及需要发送时间等参数。
最后进行步骤S140：每一设备将非周期数据报文声明存放在预先建立的非周期数据报文发送管理列表中，并按照优先级以及IP地址进行排队。非周期数据报文按照优先级从高到低进行排序，当优先级相同时，按照预先设定进行排序：若预先设定IP地址高者先发送则优先级相同且IP地址高者排前，反之，预先设定IP地址低者先发送则优先级相同且IP地址低者排前，或者
非周期数据报文按照优先级从低到高进行排序，当优先级相同时，按照预先设定进行排序：若预先设定IP地址高者先发送则优先级相同且IP地址高者排后，反之，预先设定IP地址低者先发送则优先级相同且IP地址低者排后。
在本发明在非周期数据报文发送管理列表中还是以优先级从高到低进行排序，并且，优先级相同且IP地址高者先发送，即优先级相同IP地址高者在非周期数据报文发送管理列表中排在前。
在步骤S140中，设备的确定性通信调度管理实体接收到一个非周期数据报文发送声明报文，就将此非周期数据报文发送声明报文插入非周期数据报文发送管理列表中。当然，为了提高效率，也可以在周期数据报文发送结束后，非周期数据报文发送管理列表中所有的非周期数据报文发送声明报文一起进行排序。
(三)非周期数据报文发送
请参阅图7，其为本发明中一个通信宏周期设备发送非周期数据报文的发送流程，包括以下步骤：
S210：在每个通信宏周期的非周期数据传输阶段，每一设备判断本设备是否有非周期数据报文发送，若有，进行步骤S220；否则，将所述确定性通信调度管理实体状态设置为准备；
S220：判断本设备的非周期数据报文的优先级是否最高，若是，则本设备的确定性通信调度管理实体等待到非周期数据报文发送时间，然后，进行步骤S240，反之，进行步骤S230；S230：所述确定性通信调度管理实体判断是否已收到前一设备发送的非周期数据报文发送结束声明报文，若是，进行步骤S240，否则进行步骤S220，所述前一设备为非周期数据报文发送管理列表中比本设备非周期数据报文早一个发送非周期数据报文的设备；
S240：判断本次通信宏周期内剩余时间是否能够发送本设备的非周期数据报文，若是，发送非周期数据报文，并在之后向其他设备发送非周期数据报文发送结束声明，否则将所述确定性通信调度管理实体状态设置为准备。
由于采用了上述技术方案，本发明在位于UDP之上的用户层提供一种确定性通信的调度方法，以合理调度工业控制网络中的周期和非周期数据，在以以太网+UDP/IP为基础的工业控制网络上实现实时和确定性的通信，以满足基于传统以太网标准的工业控制网络对通信的实时性和确定性的要求。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的人员能思之的变化都应落入在本发明的保护范围内，本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1、一种实现以太网确定性通信的调度方法，所述以太网包括若干设备及用以设备之间进行时钟同步的时钟服务器，所述以太网中的信息分为周期数据和非周期数据，所述以太网上所有设备在预先设定的通信宏周期进行通信，每个通信宏周期分为周期数据报文传输阶段和非周期数据报文传输阶段，其特征在于，
(1)在以太网的数据链路层上增设一确定性通信调度管理实体，其建立所述数据链路层与数据链路层用户之间的连接，用以对本设备的所有周期数据报文和非周期数据报文的发送时间进行控制；
(2)系统在启动之前，进行组态步骤，至少包括：每个设备设置并保存本设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量，设置并保存所述非周期数据报文传输阶段相对于通信宏周期起始时刻的偏离量；
(3)所有设备周期进行与所述时钟服务器时钟同步；
(4)在每个通信宏周期的周期数据报文传输阶段，每当设备检测到系统到达本设备发送周期数据报文时刻时，若有周期数据需发送，则先发送周期数据；然后发送非周期数据报文声明报文，反之，直接发送非周期数据报文声明报文，所述非周期数据报文声明包含有无非周期数据报文需要发送，发送的非周期数据报文的优先级、发送方设备的IP地址以及需要的发送完成时间；
(5)所有设备将接收到的非周期数据报文声明保存本设备的确定性通信调度管理实体预先建立的非周期数据报文发送管理列表中，并按照报文优先级以及发送方设备的IP地址进行排队；
(6)在每个通信宏周期的非周期数据传输阶段，每当系统到达非周期数据报文发送时刻或者本设备接收到前一设备发送的非周期数据报文发送结束声明报文的时刻、且本次通信宏周期内剩余时间能够发送本设备的非周期数据报文时，本设备发送非周期数据报文，并在发送完后向其他设备发送非周期数据报文发送结束声明报文，所述前一设备为非周期数据报文发送管理列表中比本设备非周期数据报文早一个发送非周期数据报文的设备。
2、如权利要求1所述的实现以太网确定性通信的调度方法，其特征在于，步骤(4)中设备是通过判断T1 MOD T2＝Tn是否成立来检测到系统是否到达本设备发送周期数据报文时间，其中T1为本设备的当前时间，T2为通信宏周期的时间周期，Tn为本设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量。
3、如权利要求1或2所述的实现以太网确定性通信的调度方法，其特征在于，在同一个周期数据传输阶段一个设备可以设置一个及其以上的Tn，所述Tn为设备在所述通信宏周期中传输周期数据报文的起始时刻相对于通信宏周期起始时刻的偏离量。
4、如权利要求1或2所述的实现以太网确定性通信的调度方法，其特征在于，所述确定性通信调度管理实体设置备用状态、准备状态、周期数据发送状态及非周期数据发送状态，其中，系统进行组态后，所述确定性通信调度管理实体从所述备用状态转为准备状态，当本地设备发送周期数据报文的时间来到时，所述确定性通信调度管理实体的状态改变为周期数据发送状态，周期数据报文发送完成后，所述确定性通信调度管理实体发送非周期数据报文声明消息，并将所述确定性通信调度管理实体换为准备状态，若需要发送本地机器非周期数据报文，则所述确定性通信调度管理实体的状态改变为非周期数据发送状态，本地设备非周期数据报文发送完成后，所述确定性通信调度管理实体回到准备状态。
5、如权利要求1或3所述的实现以太网确定性通信的调度方法，其特征在于，步骤(5)中按照优先级以及IP地址进行排队具体包括：
非周期数据报文按照优先级从高到低进行排序，当优先级相同时，按照预先设定进行排序：若预先设定IP地址高者先发送则优先级相同且IP地址高者排前，反之，预先设定IP地址低者先发送则优先级相同且IP地址低者排前。
6、如权利要求4所述的实现以太网确定性通信的调度方法，其特征在于，步骤(6)具体包括：
(6-1)在每个通信宏周期的非周期数据传输阶段，每一设备判断本设备是否有非周期数据报文发送，若有，进行步骤(6-2)，否则，将所述确定性通信调度管理实体状态设置为准备；
(6-2)所述确定性通信调度管理实体判断是否到达本设备非周期数据报文发送时间，若是，进行步骤(6-3)，否则进行步骤(6-4)；
(6-3)所述确定性通信调度管理实体判断是否已收到前一设备发送的非周期数据报文发送结束声明报文，若是，进行步骤(6-4)，否则进行步骤(6-2)，所述前一设备为非周期数据报文发送管理列表中比本设备非周期数据报文早一个发送非周期数据报文的设备；
(6-4)判断本次通信宏周期内剩余时间是否能够发送本设备的非周期数据报文，若是，发送非周期数据报文，并在之后向其他设备发送非周期数据报文发送结束声明，否则将所述确定性通信调度管理实体状态设置为准备。
7、如权利要求1所述的以太网确定性通信调度方法，其特征在于，步骤(3)中时钟同步包括由每一设备与所述时钟服务器之间通信简单网络时间协议SNTP或IEEE1588精确时间同步协议实现。
8、如权利要求1所述的以太网确定性通信调度方法，其特征在于，若检测到一设备在三个通信宏周期内没有发送发送非周期数据声明报文，所述设备为失效设备。
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| CNB2004100886767A CN100417122C (zh) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | 实现以太网确定性通信的调度方法 |
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