CN112291012B - 基于tdma的总线式fc网络系统、组网方法及组网装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于TDMA的总线式FC网络系统、组网方法及组网装置，基于TDMA的总线式FC网络系统包括：网络管理节点和网络终端节点，网络管理节点与网络终端节点基于TDMA和FC总线进行组网，形成基于TDMA组网的总线式FC网络；网络管理节点，用于进行时隙资源分配、时间同步和数据转发；网络终端节点，用于根据网络管理节点发送的系统广播，发起入网流程，并在入网后根据网络管理节点分配的时隙资源进行数据通信，并与网络管理节点保持时间同步。本发明实施例通过TDMA和FC总线技术相结合，能够实现动态组网和资源分配，同时兼容主从式通信和点对点通信，同时实现网络管理节点与网络终端节点保持时间同步。

Description

基于TDMA的总线式FC网络系统、组网方法及组网装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于TDMA的总线式FC网络系统、组网方法及组网装置。

背景技术

传统的光纤通道协议Fiber Channel（FC）主要用于交换式组网（Fabrictopology），Fabric拓扑可以支持大型网络，但设计相当复杂，性能要求很高，而且两个结点之间的通信必须要经过Fabric；而基于FC-AE-1553协议的总线式网络，其网络资源分配是由FC-AE-1553协议中的NC节点负责分配，资源分配采用静态分配的方式，同时由于FC-AE-1553协议是一种主从式通讯协议，无法实现点对点对等通信，从而限制了系统的应用范围。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种基于TDMA的总线式FC网络系统、组网方法及组网装置。

第一方面，本发明实施例提供一种基于TDMA的总线式FC网络系统，包括：

网络管理节点和网络终端节点，所述网络管理节点与所述网络终端节点基于TDMA和FC总线进行组网，形成基于TDMA组网的总线式FC网络；

所述网络管理节点，用于进行时隙资源分配、时间同步和数据转发；

所述网络终端节点，用于根据所述网络管理节点发送的系统广播，发起入网流程，并在入网后根据所述网络管理节点分配的时隙资源进行数据通信，并与所述网络管理节点保持时间同步。

第二方面，本发明实施例提供一种基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法，包括：

节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络；

动态时隙资源分配步骤，网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；其中，所述时隙资源请求信息包括所述网络终端节点已有的时隙资源使用情况；

时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步；其中，所述广播信息包括时帧号和时隙号；和/或，网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；其中，所述周期精同步请求消息包括周期精同步请求消息的发送时间，周期精同步响应消息包括周期精同步请求信息的到达时间；

业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据。

进一步地，所述节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络，具体包括：

网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息发送入网请求；

网络管理节点接收到入网请求后，为网络终端节点分配时隙资源，并下发入网响应信息；

网络终端节点根据入网响应信息获取时隙资源，完成网络终端节点入网。

进一步地，所述时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步，具体包括：

网络终端节点入网前，网络管理节点发送时帧号和时隙号；

网络终端节点进行时间同步；

网络终端节点根据时帧号和时隙号，对本地的时帧号和时隙号进行配置。

进一步地，所述网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步，具体包括：

网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息；

网络管理节点根据周期精同步请求信息回复周期精同步响应消息；

网络终端节点根据周期精同步响应消息，计算本地时间与网络管理节点之间的时间差；

根据本地时间与网络管理节点之间的时间差，进行周期时间同步。

进一步地，所述业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据，具体包括：

获取网络终端节点的时隙资源；

当网络终端节点需要发送业务数据时，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据；

网络管理节点接收业务数据后，并进行广播转发；

目的网络终端节点保存业务数据。

第三方面，本发明实施例提供了一种基于TDMA的总线式FC网络系统的组网装置，包括：

节点入网模块，用于执行节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络；

动态时隙资源分配模块，用于执行动态时隙资源分配步骤，网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；其中，所述时隙资源请求信息包括所述网络终端节点已有的时隙资源使用情况；

时间同步分配模块，用于执行时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步；其中，所述广播信息包括时帧号和时隙号；和/或，网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；其中，所述周期精同步请求消息包括周期精同步请求消息的发送时间，周期精同步响应消息包括周期精同步请求信息的到达时间；

业务数据交互模块，用于执行业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据。

第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上第二方面所述的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法的步骤。

第五方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面所述的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法的步骤。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统、组网方法及组网装置，网络由网络管理节点和网络终端节点组成，其中，网络管理节点负责实现网络成员管理、进行时隙资源分配、时间同步和数据转发的功能；网络终端节点用于根据所述网络管理节点发送的系统广播，发起入网流程，并在入网后根据所述网络管理节点分配的时隙资源进行数据通信，并与所述网络管理节点保持时间同步，由此可见，本发明实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统能够实现动态组网和资源分配，同时兼容主从式和点对点对等通信，同时实现网络管理节点与网络终端节点保持时间同步。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统的示意图；

图2为本发明一实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例提供的时帧结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的时隙分配示意图；

图5为本发明一实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网装置的结构示意图；

图6为本发明一实施例中电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面将通过具体实施例对本发明提供的基于TDMA的总线式FC网络系统和组网方法进行详细解释和说明。

图1为本发明一实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统的示意图；如图1所示，该网络包括：

网络管理节点和网络终端节点，所述网络管理节点与所述网络终端节点基于TDMA和FC总线进行组网，形成基于TDMA组网的总线式FC网络；

所述网络管理节点，用于进行时隙资源分配、时间同步和数据转发；

所述网络终端节点，用于根据所述网络管理节点发送的系统广播，发起入网流程，并在入网后根据所述网络管理节点分配的时隙资源进行数据通信，并与所述网络管理节点保持时间同步。

在本实施例中，需要说明的是，时分多址（Time division multiple access，缩写：TDMA） 是一种为实现共享传输介质（一般是无线电领域）或者网络的通信技术。它允许多个用户在不同的时间片（时隙）来使用相同的频率。用户迅速的传输，一个接一个，每个用户使用他们自己的时间片。这允许多用户共享同样的传输媒体（例如：无线电频率）。光纤通道（Fiber Channel，FC）是一种高速串行总线协议，不仅具有高带宽、高可靠性、低延时、传输距离远、拓扑灵活的优点，而且支持多种上层传输协议。

在本实施例中，需要说明的是，本实施例提供的网络由网络管理节点和网络终端节点组成，可以为如图1所示的一个网络管理节点和若干个网络终端节点组成，其中，网络管理节点负责实现网络成员管理、进行时隙资源分配、时间同步和数据转发的功能；网络终端节点用于根据所述网络管理节点发送的系统广播，发起入网流程，并在入网后根据所述网络管理节点分配的时隙资源进行数据通信，并与所述网络管理节点保持时间同步。本实施例提供的网络基于TDMA和FC总线进行组网，形成基于TDMA组网的总线式FC网络，基于PON网络底层技术进行实现，采用上行突发、下行广播的总线型拓扑结构。

本实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统需要进行时隙设计，具体地，基于TDMA的总线式FC网络的时元为10秒，每个时元由1000个时帧组成，时帧结构如图3所示，每个时帧为10毫秒，每个时帧由1000个时隙组成，每个时隙为10微秒。

在每个时帧中包含公用和专用两类时隙，其中公用时隙包括广播时隙（1）、精同步请求时隙（2）、精同步响应时隙（3）和随机接入时隙（4），专用时隙包括业务时隙（6~1000）和网管专用时隙（5）。

其中，广播时隙（1）由网络管理节点使用，用于发送系统公共信息，包括网络编号、时帧号、时隙号、网络管理节点编号、其他公用时隙信息、业务时隙（6~1000）占用情况等；精同步请求时隙（2）和精同步响应时隙（3）用于实现网络终端节点和网络管理节点之间的高精度时间同步；随机接入（4）和网管专用时隙（5）用于实现网络终端的入网和时隙资源分配；业务时隙（6~1000）用于传输业务数据信息。系统典型时隙分配如图4所示。

本实施例通过将TDMA组网和FC总线技术相结合，能够实现动态组网和资源分配，同时兼容主从式和点对点对等通信，支持包括FC-AE-1553、FC-AE-ASM及IP over FC在内的所有FC-4层协议，极大的扩展了系统的应用范围，同时实现网络管理节点与网络终端节点保持时间同步。

图2为本发明一实施例提供的于TDMA的总线式FC网络的组网方法的流程示意图；如图2所示，该方法包括：

步骤101：节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络。

在本步骤中，举例来说，具体的网络终端节点入网流程如下：

Ⅰ、网络管理节点在广播时隙（1）上发送系统广播信息；

Ⅱ、网络终端节点侦听系统广播信息，根据系统广播信息，在随机接入时隙（4）发送入网请求申请接入网络；

Ⅲ、网络管理节点收到网络终端节点发送的入网请求之后，对于允许入网的网络终端节点，为其分配初始的时隙资源，并在网管专用时隙（5）下发入网响应消息；

Ⅳ、网络终端节点收到网络管理节点的入网响应消息，获取自身的时隙资源，完成入网过程。

由此可见，本步骤（节点入网步骤）通过网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络从而实现了动态组网。

步骤102：动态时隙资源分配步骤，网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；其中，所述时隙资源请求信息包括所述网络终端节点已有的时隙资源使用情况。

在本步骤中，举例来说，具体的动态时隙资源分配流程如下：

Ⅰ、网络终端节点入网之后，周期根据自身的业务数据缓存情况，计算节点的时隙资源使用情况；

Ⅱ、当网络终端节点需要申请或者释放时隙资源时，通过网络终端节点的专用时隙（即业务时隙6~1000），向网络管理节点发送时隙资源请求消息；

Ⅲ、网络管理节点接收到网络终端节点发送的时隙资源请求消息之后，根据已有的时隙资源分配情况，为网络终端节点分配或者删除时隙资源，并通过网管专用时隙（5）下发时隙资源请求响应消息；

Ⅳ、网络终端节点根据网络管理节点下发的时隙资源请求响应消息，配置自身的时隙资源，完成动态时隙资源申请和分配流程。

由此可见，本步骤（动态时隙资源分配步骤）通过网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配，从而实现了动态资源分配；同时，通过网络管理节点为网络中若干个网络终端节点进行时隙资源分配，网络管理节点发送的消息可以传送到若干个网络终端节点，从而实现主从式通信协议。

步骤103：时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步；其中，所述广播信息包括时帧号和时隙号；和/或，网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；其中，所述周期精同步请求消息包括周期精同步请求消息的发送时间，周期精同步响应消息包括周期精同步请求信息的到达时间。

在本步骤中，时间同步分为网络终端节点入网前进行的初始时间同步和网络终端节点入网后周期时间同步两个阶段。

其中，初始时间同步在网络终端节点入网之前进行，举例来说，具体流程如下：

Ⅰ、网络管理节点启动之后，在下行广播信道中送广播信息，所述广播信息包括时帧号和时隙号；

Ⅱ、未入网的网络终端节点，侦听链路上的广播信息，网通过网络管理节点下发的系统广播信息，对本地的时帧号、时隙号信息进行配置，完成初始时间同步。

其中，周期时间同步在网络终端节点入网之后进行，举例来说，具体流程如下：

Ⅰ、在网络终端节点入网时，网络管理节点除了为各个网络终端节点分配专用业务时隙（6~1000）外，还会为其分配周期精同步请求时隙（2）；

Ⅱ、在网络终端节点入网之后，在网络管理节点为其分配的周期精同步请求时隙（2），发送周期精同步请求消息；

Ⅲ、网络管理节点收到网络终端节点发送的周期精同步请求消息，将信息的到达时间通过周期精同步响应消息在周期精同步响应时隙（3）发送给网络终端节点；

Ⅳ、网络终端节点根据收到周期精同步响应消息内的信息，计算出本地时间与网络管理节点之间的偏差，对本地时钟进行配置之后，完成周期时间同步。

由此可见，本步骤（时间同步步骤）通过网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步，完成初始时间同步；通过网络管理节点发送周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步，从而实现网络管理节点与网络终端节点在网络终端节点入网前和网络终端节点入网后均保持时间同步。

步骤104：业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据。

在本步骤中，举例来说，具体的业务数据交互流程如下：

Ⅰ、网络终端节点获取自身时隙资源，举例来说，网络终端节点A和网络终端节点B均完成入网过程，获得各自的时隙资源；

Ⅱ、当网络终端节点A需要发送数据时，网络终端节点A在网络管理节点为其分配的专用业务时隙（6~1000）进行数据发送；

Ⅲ、网络管理节点接收网络终端节点A发送的数据之后，立即在下行信道上进行广播；

Ⅳ、网络终端节点B侦听网络管理节点下发的数据，发现目的节点是自己时，将数据保存下来上报应用层进行处理。

由此可见，本步骤（业务数据交互步骤）通过各网络终端节点间的业务数据交互，从而实现点对点对等通信协议。

在上述实施例基础上，在本实施例中，所述节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络，具体包括：

网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息发送入网请求；

网络管理节点接收到入网请求后，为网络终端节点分配时隙资源，并下发入网响应信息；

网络终端节点根据入网响应信息获取时隙资源，完成网络终端节点入网。

在本实施例中，参见图1，举例来说，网络管理节点α在广播时隙（1）上发送系统广播信息；网络终端节点A，和/或，网络终端节点B，和/或，网络终端节点N，侦听到系统广播信息，根据系统广播信息，在随机接入时隙（4）发送入网请求申请接入网络；网络管理节点α收到网络终端节点A，和/或，网络终端节点B，和/或，网络终端节点N发送的入网请求之后，对于允许入网的网络终端节点如网络终端节点A和网络终端节点B，为其分配初始的时隙资源，并在网管专用时隙（5）下发入网响应消息；网络终端节点A和网络终端节点B收到网络管理节点α的入网响应消息，获取自身的时隙资源，完成入网过程。

由上面技术方案可知，本发明实施例基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法，网络终端节点接入基于TDMA的总线式FC网络，从所述网络中获取时隙资源，网络管理节点实现对接入的网络终端节点的网络管理。

在上述实施例基础上，在本实施例中，所述时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步，具体包括：

网络终端节点入网前，网络管理节点发送时帧号和时隙号；

网络终端节点进行时间同步；

网络终端节点根据时帧号和时隙号，对本地的时帧号和时隙号进行配置。

在本实施例中，参见图1，举例来说，网络管理节点α启动之后，在下行广播信道中送广播信息，所述广播信息包括时帧号和时隙号；未入网的网络终端节点，如网络终端节点A，和/或，网络终端节点B，和/或，网络终端节点N，通过网络管理节点α下发的系统广播信息，对本地的时帧号、时隙号信息进行配置，完成初始时间同步。

由上面技术方案可知，本发明实施例基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法，在网络终端入网之前实现网络中网络终端节点和网管管理节点的初始时间同步，从而满足网络对时间同步更为严格的需求，从而有利于统一、准确的完成需要网络管理节点和网络终端节点功能完成的任务，减少网络延迟保证时间精准。

在上述实施例基础上，在本实施例中，所述网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步，具体包括：

网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息；

网络管理节点根据周期精同步请求信息回复周期精同步响应消息；

网络终端节点根据周期精同步响应消息，计算本地时间与网络管理节点之间的时间差；

根据本地时间与网络管理节点之间的时间差，进行周期时间同步。

在本实施例中，参见图1，举例来说，在网络终端节点入网时，网络管理节点α除了为各个网络终端节点分配专用业务时隙（6~1000）外，还会为其分配周期精同步请求时隙；如为网络终端节点分配A分配专用业务时隙7，为网络终端节点分配B分配专用业务时隙9，为网络终端节点分配N分配专用业务时隙100；在网络终端节点A、B、N入网之后，在网络管理节点α为其分配的周期精同步请求时隙（2），发送周期精同步请求消息；网络管理节点α收到网络终端节点A、B、N，分别发送的周期精同步请求消息，将信息的到达时间通过周期精同步响应消息在周期精同步响应时隙（3）分别发送给网络终端节点A、B、N；各网络终端节点根据收到周期精同步响应消息内的信息，计算出本地时间与网络管理节点α之间的偏差，对本地时钟进行配置之后，完成周期时间同步。其中，需要说明的是所述周期精同步时隙是多个节点时分复用的，如A节点用1时帧的2时隙；B节点用2时帧的2时隙。

由上面技术方案可知，本发明实施例基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法，在网络终端入网之后实现网络中网络终端节点和网管管理节点的周期时间同步，从而进一步满足网络对时间同步更为严格的需求，从而有利于统一、准确的完成需要网络管理节点和网络终端节点功能完成的任务，减少网络延迟保证时间精准。

在上述实施例基础上，在本实施例中，所述业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据，具体包括：

获取网络终端节点的时隙资源；

当网络终端节点需要发送业务数据时，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据；

网络管理节点接收业务数据后，并进行广播转发；

目的网络终端节点保存业务数据。

在本实施例中，参见图1，举例来说，网络终端节点A和网络终端节点B均完成入网过程，获得各自的时隙资源；当网络终端节点A需要发送数据时，网络终端节点A在网络管理节点α为其分配的专用业务时隙（如专用业务时隙20）进行业务数据发送；网络管理节点α接收网络终端节点A发送的数据之后，立即在下行信道上进行广播；网络终端节点B侦听网络管理节点下发的数据，发现目的节点是自己时，将数据保存下来并上报应用层进行处理。

由上面技术方案可知，本发明实施例基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法，通过根据各网络节点的自身需要实现各网络终端节点间的业务数据交互，从而实现点对点对等通信协议。

图5为本发明一实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：节点入网模块201、动态时隙资源分配模块202、时间同步分配模块203、业务数据交互模块204，其中：

其中，节点入网模块201，用于执行节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络；

动态时隙资源分配模块202，用于执行动态时隙资源分配步骤，网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；其中，所述时隙资源请求信息包括所述网络终端节点已有的时隙资源使用情况；

时间同步分配模块203，用于执行时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步；其中，所述广播信息包括时帧号和时隙号；和/或，网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；其中，所述周期精同步请求消息包括周期精同步请求消息的发送时间，周期精同步响应消息包括周期精同步请求信息的到达时间；

业务数据交互模块204，用于执行业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据。

在上述实施例的基础上，所述节点入网模块201，具体包括：

网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息发送入网请求；

网络管理节点接收到入网请求后，为网络终端节点分配时隙资源，并下发入网响应信息；

网络终端节点根据入网响应信息获取时隙资源，完成网络终端节点入网。

本发明实施例提供的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网装置具体可以用于执行上述实施例的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法，其技术原理和有益效果类似，具体可参见上述实施例，此处不再赘述。

基于相同的发明构思，本发明实施例提供一种电子设备，参见图6，电子设备具体包括如下内容：处理器301、通信接口303、存储器302和通信总线304；

其中，处理器301、通信接口303、存储器302通过总线304完成相互间的通信；通信接口303用于实现各建模软件及智能制造装备模块库等相关设备之间的信息传输；处理器301用于调用存储器302中的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例所提供的方法，例如，处理器执行计算机程序时实现下述步骤：节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络；动态时隙资源分配步骤，网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；其中，所述时隙资源请求信息包括所述网络终端节点已有的时隙资源使用情况；时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步；其中，所述广播信息包括时帧号和时隙号；和/或，网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；其中，所述周期精同步请求消息包括周期精同步请求消息的发送时间，周期精同步响应消息包括周期精同步请求信息的到达时间；业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据。

基于相同的发明构思，本发明又一实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法实施例提供的方法，例如，节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络；动态时隙资源分配步骤，网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；其中，所述时隙资源请求信息包括所述网络终端节点已有的时隙资源使用情况；时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步；其中，所述广播信息包括时帧号和时隙号；和/或，网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；其中，所述周期精同步请求消息包括周期精同步请求消息的发送时间，周期精同步响应消息包括周期精同步请求信息的到达时间；业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

此外，在本发明中，诸如“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

此外，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

此外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于TDMA的总线式FC网络系统，其特征在于，包括：网络管理节点和网络终端节点，所述网络管理节点与所述网络终端节点基于TDMA和FC总线进行组网，形成基于TDMA组网的总线式FC网络；

所述网络管理节点，用于进行时隙资源分配、时间同步和数据转发；所述网络管理节点具体用于发送广播信息；根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息；接收到业务数据后进行广播转发；

所述网络终端节点，用于根据所述网络管理节点发送的系统广播，发起入网流程，并在入网后根据所述网络管理节点分配的时隙资源进行数据通信，并与所述网络管理节点保持时间同步；所述网络终端节点具体用于根据网络信息申请接入网络；发送时隙资源请求信息；接收广播信息并根据广播信息进行时间同步；发送周期精同步请求消息；接收周期精同步响应消息并根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；根据自身时隙资源发送业务数据。

2.一种根据权利要求1所述的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网方法，其特征在于，包括：

节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络；

动态时隙资源分配步骤，网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；其中，所述时隙资源请求信息包括所述网络终端节点已有的时隙资源使用情况；

时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步；其中，所述广播信息包括时帧号和时隙号；和，网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；其中，所述周期精同步请求消息包括周期精同步请求消息的发送时间，周期精同步响应消息包括周期精同步请求信息的到达时间；

业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据。

3.根据权利要求2所述的组网方法，其特征在于，所述节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络，具体包括：

网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息发送入网请求；

网络管理节点接收到入网请求后，为网络终端节点分配时隙资源，并下发入网响应信息；

网络终端节点根据入网响应信息获取时隙资源，完成网络终端节点入网。

4.根据权利要求2所述的组网方法，其特征在于，所述时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步，具体包括：

网络终端节点入网前，网络管理节点发送时帧号和时隙号；

网络终端节点进行时间同步；

网络终端节点根据时帧号和时隙号，对本地的时帧号和时隙号进行配置。

5.根据权利要求2所述的组网方法，其特征在于，所述网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步，具体包括：

网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息；

网络管理节点根据周期精同步请求信息回复周期精同步响应消息；

网络终端节点根据周期精同步响应消息，计算本地时间与网络管理节点之间的时间差；

根据本地时间与网络管理节点之间的时间差，进行周期时间同步。

6.根据权利要求2所述的组网方法，其特征在于，所述业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据，具体包括：

获取网络终端节点的时隙资源；

当网络终端节点需要发送业务数据时，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据；

网络管理节点接收业务数据后，并进行广播转发；

目的网络终端节点保存业务数据。

7.一种根据权利要求1所述的基于TDMA的总线式FC网络系统的组网装置，其特征在于，包括：

节点入网模块，用于执行节点入网步骤，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据网络信息申请接入网络；

动态时隙资源分配模块，用于执行动态时隙资源分配步骤，网络终端节点发送时隙资源请求信息，网络管理节点根据时隙资源请求信息动态时隙资源分配；其中，所述时隙资源请求信息包括所述网络终端节点已有的时隙资源使用情况；

时间同步分配模块，用于执行时间同步步骤，网络终端节点入网前，网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息进行时间同步；其中，所述广播信息包括时帧号和时隙号；和，网络终端节点入网后，网络终端节点发送周期精同步请求消息，网络管理节点收到周期精同步请求消息后，回复周期精同步响应消息，网络终端节点根据周期精同步响应消息，进行周期时间同步；其中，所述周期精同步请求消息包括周期精同步请求消息的发送时间，周期精同步响应消息包括周期精同步请求信息的到达时间；

业务数据交互模块，用于执行业务数据交互步骤，网络终端节点根据自身时隙资源发送业务数据，网络管理节点接收到业务数据后进行广播转发，目的网络终端节点根据广播信息保存业务数据。

8.根据权利要求7所述的组网装置，其特征在于，所述节点入网模块，具体包括：

网络管理节点发送广播信息，网络终端节点根据广播信息发送入网请求；

网络管理节点接收到入网请求后，为网络终端节点分配时隙资源，并下发入网响应信息；

网络终端节点根据入网响应信息获取时隙资源，完成网络终端节点入网。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求2~6任一项所述组网方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2~6任一项所述组网方法。

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