CN110971538A - 支持突发实时数据的时间触发传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种支持突发实时数据的时间触发传输方法，旨在提供一种通用性强、兼容普通时间触发传输，可提高传输能力的时间触发传输方法。本发明通过下述技术方案实现：在交换式全双工网络中，规划具备强实时数据包和普通时间触发数据包传输的节点；每个节点时隙分配一个抢占保护时隙；网络传输协议模块首先将待发送的数据送到发送缓存，抢占式时间触发调度模块将强实时数据包优先发送出去，普通时间触发数据则缓冲等待，并延迟一定时间后再被发送；数据包通过网络中的交换机进行路由转发时，网络交换机将优先对强实时数据包进行转发，接收数据分流模块对接收到的数据包进行分流，且强实时数据包优先送给上层协议，并交上层应用处理。

Description

支持突发实时数据的时间触发传输方法

技术领域

本发明涉及一种航空机载交换式全双工传输网络，可兼顾突发数据实时传输的确定性传输方案。尤其是支持时间触发传输网络中的突发实时数据传输方法。

背景技术

CAN(Controller Area Network)总线作为一种面向实时控制应用的现场总线，以其短帧数据结构、多发工作方式、通信距离长、抗干扰能力强、位仲裁、价格低廉等特点，在工业控制领域得到了广泛应用。由于控制系统的功能越来越多，网络也越来越复杂，数据的传输密度也随之增加，而CAN总线的带宽较低，很难在有大数据量交换要求的应用中取得优势。现场总线中某些信息具有很强的时效性，不允许信息延时到达，否则信息将变为无效，甚至对系统造成严重危害。由于CAN总线采用位仲裁机制的自主抢占式模式，当信息量和数据密度大并且接近CAN总线额定带宽时，将导致低优先级的信息产生很大的数据延迟，甚至出现数据丢失等现象，对于传输时刻的正确性和精确性有严格要求的某些系统而言，常用的CAN总线已经无法满足其实时性。

当前工业应用中高速总线网络大多采用交换式全双工通信方式。交换式网络相比总线型网络而言，不存在数据冲突问题，且相比传统的CAN总线拥有更高的网络带宽容量，数据传输延迟相对更低，但也存在一定的局限性：交换机的存储转发机制使传输延迟具有不确定性。传输延迟的不确定性主要来自于交换机的排队延迟，当同时来自于多个端口的数据包需要向同一个端口转发时，交换机需要将这些数据包进行排队缓冲，并依次转发。当系统应用所传输的数据量较少时，网络负荷较低，数据传输的时延也较低，可以满足常规应用需求，而当应用于网络负荷较高的场合时，数据传输时延带来的影响则会比较明显，严重影响系统的功能和性能。

工业控制网络中传输的数据根据传输的可预测性，分为周期性数据和非周期性数据。周期性数据是基于时间驱动方式传输，即采用固定的频率进行数据传输，数据传输的时间具有周期性，数据长度往往是可预知的。非周期性数据的传输时间是随机的、不确定的，具有一定的突发性。为了保证总线系统中周期性数据的准确传输，引入时间触发机制是一个有效的手段。在网络中，根据节点传输需求随机传输数据的机制被称为事件触发传输，网络采用事件触发传输具有传输时延不确定、不可预知的特点(当网络负荷较重时更为明显)，会导致网络的确定性差，该传输方式在某些工业应用场景中是无法接受的；时间触发传输的实质是采用时分复用，通过全局时钟精确同步，节点使用预先分配时隙进行通信，周期性的数据传输构成一个时分多址周期，从而避免争用物理链路，将整个信道传输信息的时间划分成若干时间片(也称时隙)，并将这些时隙分配给各个节点使用，每个节点在规划的时隙内进行数据传输，不同节点的时隙序列组成一个TDMA周期。时分复用的特点是独占时隙，而信道资源共享，时隙事先规划并分配好，每个节点使用的时隙不重叠，该方法可以很好的解决周期性数据传输时延不确定性问题。典型的时间触发协议(TTP)、时间触发CAN(TTCAN)、时间触发以太网(Time Triggered Ethernet)就采用了时间触发传输方法，并获得了越来越广泛的关注和应用。

航空航天综合电子系统对数据的通信和收发操作具有严格的时间要求。时间触发通信体制，基于精确的全局同步时钟引导全网数据传输，非常适合在具有分布式综合模块化的航空航天电子系统互连中应用。时间触发传输技术虽然提高了网络的时间确定性，但是各个网络节点仅在分配的时隙内传输数据，而在其它时间则不能通过网络传输数据，必须要等待下一个总线周期的传输时隙。这种传输方法的最大传输延迟是确定的，可以满足对最大传输时延要求不高、且周期性的业务数据传输场景，但是却无法满足对于实时性要求较高、随机突发的控制类信息的传输场景，如机载应用中的突发强实时控制指令传输等，这类数据包的数据量通常较低，但对数据传输时延的要求非常高。为了保证传输的实时性和可靠性，这类数据的传输通常采用附加的点对点通信接口实现，在一定程度上增加了系统的硬件复杂度。

时间触发传输使数据传输具有确定性，但各个节点仅能在分配的时隙内传输数据，且错过分配的时隙后需要等待下一个周期的时隙，无法满足某些应用场景下的突发强实时数据传输需求。在对实时性要求严格的系统中，信息的传输延迟必须保证小于其截止时间，一旦超过截止时间则认为该信息无效，某些情况下会导致严重的后果。为了满足实时传输的要求,在系统中常需要增加独立的通信接口来实现。

发明内容

为了增强总线的传输能力、减少系统通信接口硬件设计、可同时支持周期业务数据和突发实时数据传输、提高系统集成度，本发明的目的是针对普通时间触发传输的不足，提供一种支持突发实时数据的时间触发传输方法，具有支持突发强实时数据随机传输、通用性强、兼容普通时间触发传输的特点，可提高总线网络的传输能力。该方法与上层传输协议无关，适用于所有的全双工交换式网络。

本发明上述目的可以通过以下措施来达到，一种支持突发实时数据的时间触发传输方法，具有如下技术特征：在交换式全双工网络中，规划网络发送强实时数据包的节点数量，以及强实时数据包收发对象、发送间隔、数据包最大长度、具备强实时数据包和普通时间触发数据包传输的网络节点；每个节点时隙均分配一个抢占保护时隙，抢占保护时隙设置为最长的突发强实时数据包的转发时间，网络基于时间触发传输，同一时刻有多个节点在同时传输数据；设置一个在每个周期中，全网络节点都按照分配时隙进行传输的总线循环周期；为不同节点分配不同长度的时隙，每个节点的时隙后面都预留1个抢占保护时隙；至少设置两个发送缓冲区和接收缓冲区，用于分离强实时数据和普通的时间触发数据，且优先对强实时数据包进行处理；当上层网络协议有数据需要发送时，网络传输协议模块首先将待发送的数据送到发送缓存之中，强实时数据包和普通时间触发数据包分别送入不同的缓冲区，当有强实时数据包需要发送时，抢占式时间触发调度模块将强实时数据包优先发送出去，普通时间触发数据则缓冲等待，并延迟一定时间后再被发送；当没有强实时数据包需要发送时，抢占式时间调度模块根据分配的传输时隙，周期性从普通数据缓冲区中取出数据包，通过网络收发接口发送出去；数据包通过网络中的交换机进行路由转发时，对于转发到相同交换机端口的数据包，强实时数据包拥有更高优先级，网络交换机将优先对强实时数据包进行转发，而普通的时间触发数据则会缓存等待，待强实时数据包被转发完之后再进行转发；接收数据分流模块根据接收端网络收发接口，对接收到的数据包进行分流，强实时数据包送入专用的接收缓存，普通的时间触发数据包送入另外的缓存，且强实时数据包优先送给上层协议，并交上层应用处理。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

支持突发强实时传输。本发明针对普通的时间触发传输不能满足突发强实时数据传输应用的问题，在交换式全双工网络中，规划兼顾了时间触发传输与事件触发传输优势的具备收发强实时数据包和普通时间触发传输数据包的传输节点，在保持时间触发确定性传输机制的同时兼容普通的时间触发传输，每个节点时隙均分配一个抢占保护时隙，网络中可规划多组点对点的强实时数据包传输，强实时数据包会优先被转发到目的节点，而普通时间触发数据则会缓冲等待，并延迟一定时间后再被转发，延迟的时间为强实时数据包的转发时延，最大的延迟时间为预留的抢占保护时隙长度。由于预留保护时隙的存在，不会造成时隙占用的累积效应，被延迟转发的数据包不会影响后续时间触发数据的传输，可解决突发强实时数据传输与普通时间触发传输之间的矛盾，兼顾了时间触发确定性传输、突发强实时传输的优点。

兼容时间触发传输架构。本发明基于立体式交换的全双工传输网络，并采用了时间触发传输方式，各个节点传输给任意节点M的时隙是不重叠的，分配给各个节点的时隙长度无需相等，且一个时隙内节点可以传输多个数据包，即可根据传输需要为不同节点分配不同长度的时隙。每个节点的时隙后面都预留1个抢占保护时隙，预留的抢占保护时隙用于保护不同的传输时隙，避免时隙交叠。强实时数据包的传输在交换网络中优先被转发，由于强实时数据与规划的普通时间触发数据在时间上冲突，使对应节点传输到目的节点的时隙扩展，但不会与预分配的下一个节点时隙交叠。对于数据发送节点而言，并不清楚数据发送时隙是否被抢占，各个节点仍然按照正常规划的时隙进行时间触发传输，对于时间触发传输节点而言是透明的。

提高了总线网络的传输能力。本发明采用同一时刻有多个节点在同时传输数据的时间触发传输方式，设置一个在每个周期中，全网络节点都按照分配时隙进行传输的总线循环周期；为不同节点分配不同长度的时隙，每个节点的时隙后面都预留1个抢占保护时隙，抢占保护时隙设置为最长的突发强实时数据包的转发时间；兼顾了时间触发传输与事件触发传输的优势，在支持确定性的时间触发传输的同时，还能支持强实时突发数据的传输。该传输方法与普通的时间触发传输兼容，在保留确定性传输的同时，进一步提升了总线网络的传输能力。由于强实时数据包定义了最高的优先级，交换机支持优先级转发功能，交换机网络优先对强实时数据包进行转发，此时强实时数据包会优先被转发到目的节点，而普通时间触发数据则会缓冲等待，在交换机中进行排队转发，并延迟一定时间后再被转发，被延迟转发的数据包不会影响后续时间触发数据的传输。转发到相同交换机端口的强实时数据包与按照规划时隙传输的时间触发数据包会产生争用物理链路的情况，数据包并不会产生冲突而丢失，由于保护时隙的存在，也不会造成时隙占用的累积效应。

具备通用性。本发明由于采用立体式交换网络，所以在同一时刻有多个节点都在通过网络发送数据，但发送的目的节点是不同的(互相不会受影响)，从节点的数据接收角度来看，在某一时刻仅有一个节点发送数据给该目的节点，由于保护时隙的存在，突发实时数据的传输不会导致时隙混乱，相对于上层的总线网络传输协议是透明的，即本发明与所使用的网络上层总线协议无关，是一种适用于所有采用交换式全双工传输网络的通用的传输方法。

本专利提出的方法易实现。本发明可基于原有的时间触发传输机制，通过改动就可支持强实时突发数据包的传输，从而提升网络的能力。对于采用FPGA实现传输协议的节点，仅需在收发逻辑部分做相应的修改即可，而交换机则需要增加优先级转发功能。

本发明针对普通时间触发传输无法支持强实时数据传输，强实时数据和周期传输数据无法兼顾传输的问题，采用时间触发传输方式，每个时隙之间预留保护时隙，当强实时数据传输抢占时间触发时隙时，不会影响其它传输时隙，节点配置专用的强实时数据收发通道，强实时传输数据拥有比时间触发数据更高的优先级，在交换网络中被优先转发。该方法拥有普通时间触发传输和事件触发传输的优势，可应用于系统中有强实时数据传输的确定性传输场景，并且该传输方法具有通用性，适用于所有基于交换式互连的全双工网络。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明支持突发实时数据和时间触发数据传输的节点收发原理示意图。

图2是发往某节点M的时隙分配示意图。

图3是本发明强实时数据传输示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2。根据本发明，在交换式全双工网络中，规划网络中可发送强实时数据包的节点数量，以及强实时数据包收发对象、发送间隔、数据包最大长度、具备收发强实时数据包和普通时间触发数据包功能的传输节点，每个节点时隙均分配一个抢占保护时隙，保护时隙设置为最长的突发强实时数据包的转发时间，网络中可规划多组点对点的强实时数据包传输。网络采用时间触发传输方式，同一时刻有多个节点在同时传输数据，设置一个在每个周期中，全网络节点都按照分配时隙进行传输的总线循环周期；为不同节点分配不同长度的时隙，每个节点的时隙后面都预留1个抢占保护时隙；至少设置两个发送缓冲区和接收缓冲区，用于分离强实时数据和普通的时间触发数据包，且优先对强实时数据包进行处理；当上层网络协议有数据需要发送时，网络传输协议模块首先将待发送的数据送到发送缓存之中，强实时数据包和普通数据包分别送入不同的数据缓冲区：普通数据缓冲区和强实时数据缓冲区，当有强实时数据包需要发送时，抢占式时间触发传输模块将强实时数据包优先发送出去；普通时间触发数据则缓冲等待，并延迟一定时间后再被转发；当没有强实时数据包需要发送时，抢占式时间调度模块根据分配的传输时隙，周期性从普通数据缓冲区中取出数据包，通过网络收发接口发送出去；接收数据分流模块根据接收端网络收发接口，对接收到的数据包进行分流，强实时数据包送入强实时数据缓冲区，普通的时间触发数据包送入普通数据缓冲区，且强实时数据包优先送给上层协议，并交上层应用处理。

在图1中，交换式全双工网络包括：节点收发传输功能分为网络应用及其接口、网络传输协议模块、收发数据缓存模块、抢占式时间触发调度模块、接收数据分流模块和网络收发接口，其中，网络传输层协议模块可以为任意的传输协议，抢占式时间触发传输与上层协议无关。网络应用及其接口通过网络传输协议模块将待发送的数据送到普通数据缓冲区和强实时数据缓冲区，对于数据包的接收，强实时数据包同样具有更高的优先级，分流到独立的强实时数据缓存中，并优先送上层协议处理后交给网络应用处理。抢占式时间调度模块根据分配的传输时隙，周期性从普通数据缓冲区中取出数据包，当抢占式时间调度模块检测到有数据送入到强实时数据缓存区时，立即开启抢占式调度，高优先级的强实时数据包被优先发送，若该时刻处于本节点分配的时隙，且有一个数据包正在发送，则待该数据包发送结束后立即发送强实时数据包；若该时隙不是本节点分配的时隙，则无需等待，抢占式时间触发调度模块立即通过网络接口发送强实时数据包，实时强实时数据包的发送。为了实现本发明的传输方式，具备强实时数据传输的网络节点收/发均需要配置至少两类缓冲区、抢占式时间触发调度、接收数据分流功能。

在图2中，全双工传输网络设置了一个总线循环周期T，为便于理解，从节点的接收时隙角度来观察，在每个周期T中，按照时隙规划分别分配了不重叠的时隙给节点1、节点2、节点3、节点4…节点N，每个节点的时隙后面都预留1个长度均相同的抢占保护时隙。抢占保护时隙其实质是一段预分配的传输保护间隔，用于保护后续的分配时隙不受影响。预留的抢占保护时隙不是用于节点数据的传输，而是当节点的时隙被抢占时，用于保护后续的分配时隙不受影响。从时域上看，各个节点传输给节点M的时隙是不重叠的，分配给各个节点的时隙长度无需相等，且时隙内节点可以传输多个数据包，即可根据传输需要为不同节点分配不同长度的时隙。突发实时数据多为控制性或指令性的信息数据，数据长度均较小。对于1Gbps以上的交换式网络，该抢占保护时隙通常可设置为1μs以内。

总线时隙规划。采用全双工交换式网络，网络中的数据全采用时间触发传输，设置总线周期，各个时隙之间预留抢占保护时隙，通常预留的保护时隙大小为最大的强实时数据包的转发时间，无论各个节点所分配时隙的长短，每个节点时隙均只分配一个抢占保护时隙，且所分配的抢占保护时隙长度相同。

发往某节点M的时隙分配示意图。本发明基于立体式交换的全双工传输网络，并采用了时间触发传输方式。网络设置一个总线循环周期，在每个周期中，全网络的节点都按照分配的时隙进行数据的传输。由于采用立体式交换网络，所以在同一时刻有多个节点都在通过网络发送数据，但发送的目的节点是不同的(互相不会受影响)，从节点的数据接收角度来看，在某一时刻仅有一个节点发送数据给该目的节点，图1示意了发往某节点M的时隙分配情况。根据应用需要，除节点M外的每个节点都可以分配一个时隙用于传输数据给节点M。从时域上看，各个节点传输给节点M的时隙是不重叠的，分配给各个节点的时隙长度无需相等，且时隙内节点可以传输多个数据包，即可根据传输需要为不同节点分配不同长度的时隙。每个节点的时隙后面都预留1个抢占保护时隙，其中抢占保护时隙的长度均相同，设置为最长的突发强实时数据包的转发时间(突发实时数据多为控制性或指令性的信息数据，数据长度均较小，对于1Gbps以上的交换式网络，该抢占保护时隙通常可设置为1μs以内)。预留的抢占保护时隙不是用于节点数据的传输，而是当节点的时隙被抢占时，用于保护后续的分配时隙不受影响，其实质是一段预分配的传输保护间隔。

参阅图3。在交换式全双工网络中，在同一时刻有多个节点在同时传输数据，为便于理解，可以从节点5的接收时隙角度来观察。图中示例了按照时隙规划，分别分配了不重叠的时隙给节点1、节点2、节点3、节点4，其中，各个节点分配的时隙都预留了抢占保护时隙，各个节点在抢占保护时隙内不往总线上发送数据包。节点1、节点2、节点3、节点4传输的数据，按照规划时隙将分时发往节点5，由于节点4有突发的强实时数据需要传输，该时隙恰处于节点2分配的时隙，节点4采用抢占式调度，立即通过交换网络向节点5发送强实时数据包，由于节点2不知道其它节点有突发实时数据在此刻发送，节点2依然按照规划的时隙往节点5传输数据，节点4发送的强实时数据和节点2发送的普通时间触发数据会在交换机中进行路由并转发到节点5，由于节点4发送的强实时数据包拥有更高的优先级，所以在交换机中会优先转发强实时数据包，而节点2中的时间触发数据包会被延迟转发，延迟的时间为强实时数据包的转发时间。从图中可以看出，节2点发送时隙被节点4发送的强实时数据包所抢占，导致该时隙节点2发送给节点5的数据包被延迟，极端情况下节点2的传输数据会用满预留的抢占保护时隙，但是不会延迟到与节点3的时隙重叠，所以不会造成时延的累积效应，也不会影响其它节点分配的传输时隙，其它未被抢占时隙的节点仍然按照正常的时间调度进行数据传输。

在可选的实施例中，突发实时数据传输可按如下步骤实现：

节点收发强实时数据传输规划。在交换式全双工网络中规划可发送强实时数据包的节点数量，以及强实时数据包收发对象、发送间隔、数据包最大长度(强实时数据包越短，则需要预留的保护间隔则越小)，预先规划同一源节点发往同一目的节点的两次强实时数据传输的时间间隔，并进行限定，确保不在同一节点预分配的时隙内传输两次强实时数据包。强实时数据包可以是点对点传输的数据包、也可以是广播、组播的数据包。由于广播强实时数据包会抢占所有节点相关的接收时隙，所以交换式全双工网络上通常仅规划一个节点具备发送广播强实时数据包功能，但可规划多组点对点的强实时数据包传输。

节点具备优先级收发能力。传输节点具备基于优先级的两类数据包收发功能，并在收发数据缓存模块中至少设置两个发送缓冲区和接收缓冲区，用于分离强实时数据包和普通时间触发数据包，且收发数据均优先对强实时数据包进行处理。

强实时数据包可随机传输。各个节点都按照分配的时隙进行数据的时间触发传输，各个节点在抢占保护时隙都不传输数据，该时隙用于保护相邻节点的时隙。当节点有强实时数据要传输时，可以在随机的任意时刻，节点可以随时通过强实时数据发送通道将数据发送出去。

交换式全双工网络接收端对接收到的数据包进行分流，强实时数据包送入专用的强实时数据缓冲区，普通时间触发数据包送入普通数据缓冲区缓存，且强实时数据包优先送给上层协议，并交上层应用处理。

交换机支持优先级转发功能，强实时数据包进入交换机后被优先处理。强实时数据包会优先被转发到目的节点，普通时间触发数据则会在交换机的缓冲区中缓冲等待，并延迟一定时间后再被转发，延迟的时间为强实时数据包的转发时延，最大的延迟时间为预留的抢占保护时隙长度。

需要指出的是，上述测试验证实例所描述的仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种支持突发实时数据的时间触发传输方法，具有如下技术特征：在交换式全双工网络中，规划网络发送强实时数据包的节点数量，以及强实时数据包收发对象、发送间隔、数据包最大长度、具备强实时数据包和普通时间触发数据包传输的网络节点；每个节点时隙均分配一个抢占保护时隙，抢占保护时隙设置为最长的突发强实时数据包的转发时间，网络基于时间触发传输，同一时刻有多个节点在同时传输数据；设置一个在每个周期中，全网络节点都按照分配时隙进行传输的总线循环周期；为不同节点分配长度可不相同的时隙，每个节点的时隙后面都预留1个抢占保护时隙；至少设置两个发送缓冲区和接收缓冲区，用于分离强实时数据和普通的时间触发传输数据，且优先对强实时数据包进行处理；当上层网络协议有数据需要发送时，网络传输协议模块首先将待发送的数据送到发送缓存之中，强实时数据包和普通时间触发数据包分别送入不同的缓冲区，当有强实时数据包需要发送时，抢占式时间触发调度模块将强实时数据包优先发送出去，普通时间触发数据则缓冲等待，并延迟一定时间后再被发送；当没有强实时数据包需要发送时，抢占式时间调度模块根据分配的传输时隙，周期性从普通数据缓冲区中取出数据包，通过网络收发接口发送出去；数据包通过网络中的交换机进行路由转发时，对于转发到相同交换机端口的数据包，强实时数据包拥有更高优先级，网络交换机将优先对强实时数据包进行转发，而普通的时间触发数据则会缓冲等待，待强实时数据包被转发完之后再进行转发；接收数据分流模块根据接收端网络收发接口，对接收到的数据包进行分流，强实时数据包送入专用的接收缓存，普通的时间触发传输数据包送入另外的缓存，且强实时数据包优先送给上层协议，并交上层应用处理。

2.如权利要求1所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：交换式全双工网络包括：节点收发传输功能分为网络应用及其接口、网络传输协议模块、收发数据缓存模块、抢占式时间触发调度模块、接收数据分流模块和网络收发接口，其中，网络传输协议模块为任意的传输协议，抢占式时间触发传输机制与上层协议无关。

3.如权利要求2所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：网络应用及其接口通过网络传输协议模块将待发送的数据送到普通数据缓冲区和强实时数据缓冲区，对于数据包的接收，强实时数据包同样具有更高的优先级，分流到独立的强实时数据缓存中，并优先送上层协议处理后交给网络应用处理；抢占式时间调度模块根据分配的传输时隙，周期性从普通数据缓冲区中取出数据包，当抢占式时间调度模块检测到有数据送入到强实时数据缓存区时，立即开启抢占式调度，高优先级的强实时数据包被优先发送，若该时刻处于本节点分配的时隙，且有一个数据包正在发送，则待该数据包发送结束后立即发送强实时数据包；若该时隙不是本节点分配的时隙，则无需等待，抢占式时间触发调度模块立即通过网络接口发送强实时数据包，实现强实时数据包的发送。

4.如权利要求1所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：具备强实时数据传输的网络节点收/发均需要配置至少两类缓冲区、抢占式时间触发调度、接收数据分流功能。

5.如权利要求1所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：全双工传输网络设置了一个总线循环周期T，在每个周期T中，按照时隙规划分别分配不重叠的时隙给节点1、节点2、节点3、节点4…节点N，每个节点的时隙后面都预留1个长度均相同的抢占保护时隙。

6.如权利要求1所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：在交换式全双工网络中，在同一时刻有多个节点在同时传输数据，按照时隙规划，分别分配了不重叠的时隙给节点1、节点2、节点3、节点4…节点N，用于分时发送数据给网络中某一接收节点，其中，各个节点分配的时隙都预留了抢占保护时隙，各个节点在抢占保护时隙内不往总线上发送数据包。

7.如权利要求1所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：在示例的一个网络中，节点1、节点2、节点3、节点4按照规划时隙分时将数据发往节点5，由于节点4拥有强实时数据包需要发送，采用抢占式调度，立即通过交换网络向节点5发送强实时数据包，节点2依然按照规划的时隙往节点5传输数据，在交换机中优先转发强实时数据包，节点2中的时间触发数据包被延迟转发，延迟的时间为强实时数据包的转发时间。

8.如权利要求1所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：在交换式全双工网络中规划发送强实时数据包的节点数量，以及强实时数据包收发对象、发送间隔、数据包最大长度，并预先规划同一源节点发往同一目的节点的两次强实时数据传输的时间间隔，并进行限定。

9.如权利要求1所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：强实时数据包是点对点传输的数据包或广播、组播的数据包；广播强实时数据包抢占所有节点相关的接收时隙；交换式全双工网络上可规划一个节点具备发送广播强实时数据包功能或规划多组点对点的强实时数据包传输。

10.如权利要求1所述的支持突发实时数据的时间触发传输方法，其特征在于：交换式全双工网络接收端对接收到的数据包进行分流，强实时数据包送入专用的强实时数据缓冲区，普通时间触发数据包送入普通数据缓冲区缓存，且强实时数据包优先送给上层协议，并交上层应用处理；交换机支持优先级转发功能，强实时数据包进入交换机后被优先处理，强实时数据包优先被转发到目的节点，普通时间触发数据则在交换机的缓冲区中缓冲等待，并延迟一定时间后再被转发，延迟的时间为强实时数据包的转发时延，最大的延迟时间为预留的抢占保护时隙长度。

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