CN102833168A - 一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置，该方法中交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点在一个调度时间周期内待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；根据该时间周期调度表，将每个节点的报文转发给网络节点。在本发明中交换设备根据每个节点的数据传输需求，采用时间触发机制通过制定时间周期调度表对每个节点进行调度，避免了部分报文无法得到及时处理的问题，从而有效地提高了业务处理的安全性。

Description

一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置

技术领域

本发明涉及工业以太网中节点数据通讯技术领域，尤其涉及一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置。

背景技术

工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，工业以太网在实时性、可靠性、抗干扰性、可操作性等方面都有突出的表现。高通讯速率是工业以太网的显著特点之一，目前百兆、千兆以太网已经广泛使用，1Gb/s以太网技术也逐渐成熟，相对于传统最高通讯速率只有12Mb/s的现场总线。工业以太网更适合对宽带要求不断增长的工业控制网络。

在智能电网、轨道交通及采矿运输等行业普遍使用工业以太网技术，主要是由于这些行业在组网过程中，对网络的实时性及可靠性等方面有很高的要求。在这些行业构建的工业以太网中，网络中的每个节点通常都采用事件触发机制，即网络上所有的数据通讯都是由外部（或内部）事件的出现来触发的，比如，报警信息等。但是，事件触发的出现有很强的随机性，网络上任意节点可以在任意时刻主动向网络上其他节点发送报文，只要总线空闲，各节点都有权使用网络，从而造成了网络的通讯事件具有很强非确定性。

如图1所示，为现有的数据传输系统结构示意图，每个交换设备分别与多个节点相连，交换设备与网络节点相连，节点将待发送给网络节点的报文发送给交换设备，交换设备再将报文转发给网络节点。

但是，在图1所示的系统架构中，节点的数据传输操作都是由事件的出现来触发的，节点可以根据需要随时向网络节点发送报文，若某个时间段内，各节点向网络节点发送的报文突增，那么就会有大量的报文到达网络节点侧，而网络节点接收及处理报文的能力有限，若此时网络节点无法接收并处理所有报文，则会导致部分报文无法得到及时处理，如果某些优先级较高的报文（例如报警报文）没有得到及时处理，则会大大降低业务的安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置，用以解决在现有的工业以太网中由于节点的数据传输操作都是由事件的出现来触发的，而导致节点发送的部分报文无法得到及时处理，使得业务的安全性较低的问题。

本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法，该传输方法包括：

交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息；

根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；

根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点在待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；

根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。

本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输装置，该传输述装置包括：

接收获取模块，用于接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息；

计算模块，用于根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；

生成模块，用于根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；

调度模块，用于根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。

本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置，该方法中交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取该请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息；根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。在本发明中交换设备根据每个节点的数据传输需求，通过时间触发机制制定时间周期调度表，并对每个节点进行调度，因此能够避免大量报文同时到达网络节点的现象，那么网络节点就可以及时接收并处理各报文，避免部分报文无法得到及时处理的问题，从而有效地提高了业务处理的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中的数据传输系统架构示意图；

图2为本发明提供一种基于时间触发机制的数据传输的过程示意图；

图3为本发明提供的一种基于时间触发机制的数据传输的详细过程示意图；

图4为本发明提供的当新节点与交换设备连接时，一种基于时间触发机制的数据传输的详细过程示意图；

图5-1为本发明提供的一种基于时间触发机制网络构架的结构示意图；

图5-2-1为本发明提供一种基于时间触发机的数据传输方法的时间周期调度表结构示意图一；

图5-2-2为本发明提供一种基于时间触发机的数据传输方法的时间周期调度表结构示意图二；

图6为本发明提供的一种基于时间触发机制的数据传输装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例为了解决现有技术中当工业以太网存在多个重要节点时，为了保证重要节点实时传输而采用点对点直连的方式，而导致的组网成本高、带宽资源浪费严重、网络可靠性差的问题，提出了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置。

下面结合说明书附图，对本发明实施例进行详细说明。

图2为本发明提供一种基于时间触发机制的数据传输的过程示意图，该传输过程包括以下几个步骤：

S201：交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文。

本发明实施例中，交换设备可以但不限于为以太网中的交换机设备。

交换设备通过通讯线路与网络节点相连，而且该交换设备通过通讯线路分别与各节点相连。交换设备与网络节点之间的传输距离较远，这两者之间的通讯线路可以为百兆光纤或者千兆光纤，交换设备和各节点之间的传输距离非常近，因此可以将交换设备与各节点组成局域网络，在该局域网络内，交换设备和节点之间的通讯线路可以为百兆光纤或者千兆光纤，还可以采用带宽较小的通讯线路。由于交换设备和各节点之间在组成的局域网络内进行数据传输，而交换设备只需要通过与网络节点之间的通讯线路即可实现网络节点与多个节点之间的实时通讯，因此，大大节省了带宽资源，减少了组网成本，降低了维护难度，进而提高了网络的可靠性。

其中，根据与交换设备连接的各节点的具体分布位置及网络节点的物理位置确定交换设备的物理位置，原则上尽量保证各节点到交换设备之间及交换设备到网络节点之间通讯线路的总长度最短。

S202：获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息。

其中所述请求报文中包含该节点的标识（Identity，ID）信息、待发送报文包含的总字节信息、时序信息等。

S203：根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度。

本发明实施例中，网络节点可以但不限于为控制中心。

具体的，交换设备根据自身与网络节点相连的通讯线路的总带宽，及获取的与自身连接的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息确定一个时间片单位的时间长度，其中，时间片对应的时间长度的确定，既可以是为每个节点分配一个时间片就可以满足该节点在一个调度时间周期内数据传输的需求，也可以是为每个节点分配至少一个时间片才可以满足该节点在一个调度时间周期内数据传输的需求。

S204：根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表。

时间周期调度表中包含在一个时间周期内，与交换设备连接的每个节点进行数据传输时对应的时间片数量及位置。其中，一个时间周期是通过交换设备与网络节点相连的通讯线路的总带宽确定的。

S205：根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。

其中，交换设备根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点，实质上是根据所述时间周期调度表对每个节点进行调度。此时交换设备会先将确定的所述时间周期调度表发送给与自身连接的每个节点，每个节点接收到时间周期调度表之后，按照时间周期调度表，将待发送给网络节点的报文转发给交换设备，交换设备再将接收到的报文转发给网络节点。具体的，每个节点接收到时间周期调度表之后，在时间周期调度表中确定出交换设备为该节点分配的时间片，然后在确定出的时间片对应的时间段内，将待发送给网络节点的报文转发给交换设备。

在本发明中交换设备根据每个节点的数据传输需求，通过时间触发机制制定时间周期调度表，并对每个节点进行调度，因此能够避免大量报文同时到达网络节点的现象，那么网络节点就可以及时接收并处理各报文，避免部分报文无法得到及时处理的问题，从而有效地提高了业务处理的安全性。

优选的，在本发明中为了提高时间片的分配精度，进一步节省带宽资源，提高带宽资源的利用率，所述根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度，包括：

交换设备根据获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信息的最小公约数；

将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。

具体的，交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，并根据获取的每个节点在待发送报文包含的总字节信息，计算所有节点待发送报文包含的总字节信息的最小公约数，将确定的所述最小公约数作为一个时间片单位的时间长度，即每个节点对应的时间片数量均为整数，且每个节点充分利用了分配给自身的每一个时间片。

优选的，在本发明中为了提高时间周期调度表的可扩展性，所述根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表，包括：

根据每个节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计算每个节点对应的时间片数量；

根据每个节点对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片。

具体的，交换设备根据与自身连接的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息及确定的时间片单位的时间长度，计算每个节点对应的时间片数量，并在时间周期调度表中为每个节点分配时间片，其中，每个节点对应时间片在时间周期调度表中要均匀的分布，若存在空闲时间片，则在时间周期调度表中每相邻的两个节点之间平均分配空闲的时间片，因此，当某个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息增加时，可以将与之相邻的空闲时间片直接分配给该节点，从而避免了为每个节点重新分配时间片，提高了时间周期调度表的可扩展性。

优选的，在本发明中为了满足节点数据传输的时序要求，所述根据每个节点对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片，包括：

根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息；

当确定该节点的请求报文中携带时序信息时，根据该时序信息及该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片；否则

根据该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片。

具体的，当网络中某些节点的数据传输有时序的要求时，交换设备在计算出每个节点对应的时间片数量后，根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息，当确定该节点的请求报文中携带时序信息时，按照该节点对应的数据传输先后顺序在时间周期表中确定与该节点对应的位置，并均匀的为该节点分配时间片。

本发明实施例中，每个时间片都对应起始时间点和结束时间点，节点在接收到时间周期调度表之后，在时间周期调度表中确定出交换设备为该节点分配的时间片，并在分配的各时间片中，确定出第一个时间片的起始时间点以及最后一个时间片的结束时间点，然后在确定出的起始时间点和结束时间点之间的时间段内，将待发送给网络节点的报文转发给交换设备。

图3为本发明提供的一种基于时间触发机制的数据传输的详细过程示意图，该传输过程包括以下几个步骤：

S301：交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文。

S302：获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息。

S303：根据获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信息的最小公约数，将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。

S304：根据每个节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计算每个节点对应的时间片数量。

S305：根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息，当判定结果为是时，进行步骤S306，否则，进行步骤S307。

S306：根据该时序信息及该节点对应的时间片数量在时间周期表中为该节点分配时间片。

S307：根据该节点对应的时间片数量在时间周期表中均匀的为该节点分配时间片。

交换设备得到时间周期调度表后，将时间周期调度表发送给与自身连接的每个节点，每个节点接收到时间周期调度表之后，按照时间周期调度表，将待发送给网络节点的报文转发给交换设备，交换设备接收到该报文后，直接通过通讯线路将该报文转发给网络节点，此时该交换设备和网络节点之间的通讯线路只用来传输该报文。在本发明实施例中，每个节点在时间周期调度表中占用不同的时间片，因此各节点会在不同的时间向交换设备发送报文，那么交换设备和网络节点之间的通讯线路不会同时传输多个节点的报文，只传输一个节点发送的报文。

在本发明中交换设备根据获取的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，计算所有节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的最小公约数，并作为一个时间片单位的时间长度，结合节点的时序要求，在时间周期表中均匀的为每个节点分配时间片。因此，提高了时间片的分配精度及时间调度表的可扩展性，从而进一步节省了带宽资源，降低了组网成本。

优选的，在本发明中为了进一步提高时间周期调度表的可扩展性，当新的节点与交换设备连接时，所述方法还包括：

根据接收到的新节点发送的请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是否满足该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求；

当确定满足需求时，根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；

根据确定的时间片对应的时间长度及该节点待发送报文包含的总字节

信息，更新时间周期调度表；

根据所述更新的时间周期调度表，将该节点的待发送报文转发给

所述网络节点；

否则，丢弃该节点发送的请求报文。

图4为本发明提供的当新节点与交换设备连接时，一种基于时间触发机制的数据传输的详细过程示意图，该传输过程包括以下几个步骤：

S401：交换设备接收与新节点发送的请求报文。

S402：获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息。

S403：判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是否满足该节点待发送报文包含的总字节信息的需求，当判定结果为是时进行步骤S304，否则，丢弃该节点发送的请求报文。

S404：判断所述请求报文中携带的该节点待发送报文包含的总字节信息是否为当前时间片对应的时间长度的整数倍，当判定结果为是时进行步骤S406，否则，进行步骤S405。

S405：计算新节点待发送报文包含的总字节信息及当前时间片对应的时间长度的最小公约数，将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。

S406：根据新节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计算新节点对应的时间片数量。

S407：根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息，当判定结果为是时进行步骤S308，否则，进行步骤S309。

S408：根据提取的该时序信息及该节点对应的时间片数量在时间周期表中为该节点分配时间片。

当确定新节点的请求报文中携带时序信息时，根据与新节点数据传输顺序的节点在时间周期调度表中的位置确定该新节点的位置，判断所述确定的该新节点的位置包含的空闲时间片数量是否小于该新节点对应的时间片数量，当判定结果为是时，按照本发明提供的方法重新确定时间周期调度表；否则，在时间周期表中所述确定的该新节点的位置均匀的为新节点分配时间片。

另外，在本发明中当有新节点连接到交换设备，且新节点有报文发送时间顺序的要求时，按照本发明提供的方法也可以直接重新确定时间周期调度表。

S409：根据新节点对应的时间片数量在时间周期表中均匀的为新节点分配时间片。

交换设备将更新的所述时间周期调度表发送给新节点，新节点接收到时间周期调度表之后，按照时间周期调度表，将待发送给网络节点的报文转发给交换设备，交换设备接收到该报文后，直接通过通讯线路将该报文转发给网络节点，此时该交换设备和网络节点之间的通讯线路只用来传输该报文。在本发明实施例中，每个节点在时间周期调度表中占用不同的时间片，因此各节点会在不同的时间向交换设备发送报文，那么交换设备和网络节点之间的通讯线路不会同时传输多个节点的报文，只传输一个节点发送的报文。

本发明实施例中，当新的节点与交换设备连接时，如果新节点待发送报文包含的总字节信息不为当前时间片对应的时间长度的整数倍，则会重新计算时间片对应的时间长度，此时虽然时间片对应的时间长度发生了变化，但是其他已经与交换设备连接的节点的对应时间片的数量也会发生变化，那么已经与交换设备连接的节点的各时间片对应的总时间长度是保持不变的，因此交换设备无需再将时间周期调度表发送给已经与交换设备连接的节点，已经与交换设备连接的节点可以按照之前接收到的时间周期调度表中的各时间片的时间来发送报文即可，因此有效地节省了交换设备和各节点之间的传输资源。

图5-1为本发明提供的一种基于时间触发机制网络构架的结构示意图，该网络构架是由网络节点、交换设备及节点（A、B、C、D、E）组成，各节点与交换设备相连，交换设备通过通讯网络与网络节点相连。其中，节点E为新增加的节点，并且节点（B、E）有时序的要求，节点B要在节点D之后发生，新增加的节点E需要在节点A之后发送。

具体的交换设备接收每个节点（A、B、C、D）发送的请求报文，获取每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息（其中，节点A～D待发送报文包含的总字节信息依次为：10M、20M、10M、10M，通讯网络总带宽为10M），交换设备确定每个节点总字节信息的最小公约数为10M，则确定时间片对应的时间长度为发送10M的数据所需的时间长度，根据该单位时间片对应的时间长度，计算出节点A～D在时间周期调度表中对应的时间片数量为：1片、2片、1片及1片，由于节点B有时序的要求，因此，确定在时间周期调度表中所有节点的发送顺序可以为ACDB，根据每个节点在时间周期调度表中对应的时间片数量及交换设备连接网络节点通信网络的总带宽，在时间周期表中均匀的为每个节点分配时间片，如图5-2-1所示。

当新节点E连接点交换设备时，交换设备获取节点E的请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息为5M，确定时间周期调度表中包含的空闲时间片数量满足节点E报文发送需求，由于节点E的待发送报文包含的总字节信息不是当前时间片对应的时间长度的整数倍，因此，确定新的时间片对应的时间长度为发送5M的数据，根据节点E的时序要求重新确定时间周期调度表，如图5-2-2中所示。

另外，在本发明中，若交换设备接收到节点发送的报文后，在将报文转发给网络节点之前，可以判断该报文包含的总字节信息是否大于与网络节点之间的通讯线路的总带宽，若判断出不大于，则交换设备可以直接将该报文转发给网络节点，若判断出大于，则交换设备可以先缓存该报文，然后将该报文进行分段，然后分别传输各段报文。其中，在将报文进行分段时，可以按照该报文包含的总字节信息以及交换设备与网络节点之间的通讯线路的总带宽来进行分段，例如，交换设备与网络节点之间的通讯线路的总带宽为3M，而该报文包含的总字节信息为5M，则可以将该报文分割成两段，第一段报文的总字节信息为3M，第二段报文的总字节信息为2M，交换设备将第一段报文转发给网络节点，然后再将第二段报文转发给网络节点，此外，由于第二段报文的总字节信息小于交换设备与网络节点之间的通讯线路的总带宽，为了充分利用带宽资源，交换设备还可以将第二段报文与下一个待发送给网络节点的报文或报文段一起转发给网络节点。

图6为本发明提供的一种基于时间触发机制的数据传输装置的结构示意图，所述传输装置包括：

接收获取模块61，用于接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息；

计算模块62，用于根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；

生成模块63，用于根据确定的对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；

调度模块64，用于根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。

所述计算模块62，具体用于根据获取的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信息的最小公约数，将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。

所述生成模块63，具体用于根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计算每个节点对应的时间片数量，根据每个节点对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片。

所述生成模块63，具体用于根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息，当确定该节点的请求报文中携带时序信息时，根据该时序信息及该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片，否则根据该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片。

所述传输装置还包括：

判断模块65，用于根据接收到的新节点发送的请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是否满足该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求；

计算模块62，还用于当确定时间周期调度表中包含的空闲时间片数量满足该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求时，根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；否则，丢弃该节点发送的请求报文；

生成模块63，还用于根据确定的时间片对应的时间长度及该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，更新时间周期调度表；

调度模块64，还用于根据所述更新的时间周期调度表，将该节点的待发送报文转发给所述网络节点。

所述调度模块64，具体用于将确定出的所述时间周期调度表发送给各节点，接收各节点按照所述时间周期调度表依次发送的报文，并将接收到的报文转发给所述网络节点。

本发明实施例还提供一种基于时间触发机制的数据传输系统，其结构可以如图1所示，包括网络节点、交换设备和各节点，其中：

所述节点，用于在需要向网络节点发送报文时，向所述交换设备发送请求报文，以及根据所述交换设备的调度，将待发送给所述网络节点的报文发送给所述交换设备；

所述交换设备，用于接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度，根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表，根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点；

所述网络节点，用于接收所述交换设备转发的、各节点发送的报文。

本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置，该方法中交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取该请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息；根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。在本发明中交换设备根据每个节点的数据传输需求，通过时间触发机制制定时间周期调度表，并对每个节点进行调度，因此能够避免大量报文同时到达网络节点的现象，那么网络节点就可以及时接收并处理各报文，避免部分报文无法得到及时处理的问题，从而有效地提高了业务处理的安全性。

本领域的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置（设备）、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置（设备）和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于时间触发机制的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息；

根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；

根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；

根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度，包括：

交换设备根据获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信息的最小公约数；

将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表，包括：

根据每个节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计算每个节点对应的时间片数量；

根据每个节点对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每个节点对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片，具体包括：

根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息；

当确定该节点的请求报文中携带时序信息时，根据该时序信息及该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片；否则

根据该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当新的节点与交换设备连接时，所述方法还包括：

根据接收到的新节点发送的请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是否满足该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求；

当确定满足需求时，根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；

根据确定的时间片对应的时间长度及该节点待发送报文包含的总字节信息，更新时间周期调度表；

根据所述更新的时间周期调度表，将该节点的待发送报文转发给所述网络节点；

否则，丢弃该节点发送的请求报文。

6.一种基于时间触发机制的数据传输装置，其特征在于，所述装置包括：

接收获取模块，用于接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息；

计算模块，用于根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；

生成模块，用于根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；

调度模块，用于根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于根据获取的每个节点在待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信息的最小公约数，将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生成模块具体用于根据每个节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计算每个节点对应的时间片数量，根据每个节点对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生成模块具体用于

根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息，当确定该节点的请求报文中携带时序信息时，根据该节点时序信息及该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片，否则根据该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

判断模块，用于根据接收到的新节点发送的请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是否满足该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求；

计算模块，还用于当确定满足需求时，根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；否则，丢弃该节点发送的请求报文；

生成模块，还用于根据确定的时间片对应的时间长度及该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，更新时间周期调度表；

调度模块，还用于根据所述更新的时间周期调度表，将该节点的待发送报文转发给所述网络节点。

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