CN115766567A

CN115766567A - 数据传输方法、装置及存储介质

Info

Publication number: CN115766567A
Application number: CN202211412411.2A
Authority: CN
Inventors: 俞一帆
Original assignee: Shenzhen Ailing Network Co ltd
Current assignee: Shenzhen Ailing Network Co ltd
Priority date: 2022-11-11
Filing date: 2022-11-11
Publication date: 2023-03-07

Abstract

本申请提供了一种数据传输方法、装置及存储介质，其中，该方法应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第一设备，该方法包括：接收与第一设备连接的源工业设备发送的数据帧，根据源工业设备的标识信息，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议，若源工业设备支持预设并行冗余协议，则提取数据帧中的冗余控制体字段，冗余控制体字段包括：第一帧序列号以及子网标识，根据具有相同第一帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个传输隧道，将具有相同第一帧序列号的多个数据帧，分别通过多个传输隧道，发送至第二设备。实现了源工业设备支持预设并行冗余协议时，在移动通信网络中基于预设冗余协议的可靠数据传输。

Description

数据传输方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种数据传输方法、装置及存储介质。

背景技术

并行冗余协议(Parallel Redundancy Protocol，PRP)用于实现高可靠性自动化网络传输，PRP冗余机制的实现主要依托于两个逻辑或物理分隔的子网提供网络链路冗余备份。

目前，第五代移动通信技术(5th Generation Mobile CommunicationTechnology，5G)本地网络主要基于R15版本标准构建，其不支持PRP冗余机制，因此也无法工业应用所需要的数据传输冗余保护；另外，虽然基于R16标准的5G网络在核心网内部提供了业务数据建立冗余传输路径机制，但是该机制并未考虑如何同PRP机制结合使用，并且基于R16的5G网络仍处在开发阶段，规模商用仍需相当时间，无法支撑现有工业场景的需求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种数据传输方法、装置及存储介质，以提供在5G本地网络中支持PRP冗余协议的方案。

第一方面，本申请实施例提供了一种数据传输方法，应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第一设备，所述方法包括：

接收与所述第一设备连接的源工业设备发送的数据帧，所述数据帧包括：待传输数据内容以及所述源工业设备的标识信息；

根据所述源工业设备的标识信息，判断所述源工业设备是否支持预设并行冗余协议；

若所述源工业设备支持预设并行冗余协议，则提取所述数据帧中的冗余控制体字段，所述冗余控制体字段包括：第一帧序列号以及子网标识；

根据具有相同所述第一帧序列号的多个所述数据帧中的子网标识，确定多个传输隧道；

将具有相同所述第一帧序列号的多个所述数据帧，分别通过所述多个传输隧道，发送至第二设备，所述多个传输隧道分别对应所述移动通信网络中的多个无线接入网。

第二方面，本申请实施例还提供了一种数据传输方法，应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第二设备，所述方法包括：

接收第一设备发送的来自于源工业设备的数据帧，所述数据帧包括：待传输数据内容以及目的工业设备的标识信息；

根据所述目的工业设备的标识信息，判断所述目的工业设备是否支持预设并行冗余协议；

若所述目的工业设备支持预设并行冗余协议，则提取所述数据帧中的冗余控制体字段，所述冗余控制体字段包括：帧序列号以及子网标识；

根据具有相同所述帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个网络接口；

将具有相同所述帧序列号的多个所述数据帧，分别通过所述多个网络接口，发送至所述目的工业设备。

第三方面，本申请实施例还提供了一种数据传输装置，应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第一设备，所述装置包括：

接收模块，用于接收与所述第一设备连接的源工业设备发送的数据帧，所述数据帧包括：待传输数据内容以及所述源工业设备的标识信息；

判断模块，用于根据所述源工业设备的标识信息，判断所述源工业设备是否支持预设并行冗余协议；

提取模块，用于若所述源工业设备支持预设并行冗余协议，则提取所述数据帧中的冗余控制体字段，所述冗余控制体字段包括：第一帧序列号以及子网标识；

确定模块，用于根据具有相同所述第一帧序列号的多个所述数据帧中的子网标识，确定多个传输隧道；

发送模块，用于将具有相同所述第一帧序列号的多个所述数据帧，分别通过所述多个传输隧道，发送至第二设备，所述多个传输隧道分别对应所述移动通信网络中的多个无线接入网。

第四方面，本申请实施例还提供了一种数据传输装置，应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第二设备，所述装置包括：

接收模块，用于接收第一设备发送的来自于源工业设备的数据帧，所述数据帧包括：待传输数据内容以及目的工业设备的标识信息；

判断模块，用于根据所述目的工业设备的标识信息，判断所述目的工业设备是否支持预设并行冗余协议；

提取模块，用于若所述目的工业设备支持预设并行冗余协议，则提取所述数据帧中的冗余控制体字段，所述冗余控制体字段包括：帧序列号以及子网标识；

确定模块，用于根据具有相同所述帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个网络接口；

发送模块，用于将具有相同所述帧序列号的多个所述数据帧，分别通过所述多个网络接口，发送至所述目的工业设备。

第五方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行第一方面或第二方面任一所述的数据传输方法。

第六方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行第一方面或第二方面任一所述的数据传输方法。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的5G本地网络的架构示意图；

图2为本申请实施例提供的PRP冗余协议运行机制的示意图；

图3为本申请实施例提供的数据传输网络系统的架构示意图；

图4为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图一；

图5为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图二；

图6为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图三；

图7为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图四；

图8为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图五；

图9为本申请实施例提供的数据传输装置的结构示意图一；

图10为本申请实施例提供的数据传输装置的结构示意图二；

图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，5G)本地网络也称为私有5G网络，它使用5G技术在本地用户现场创建一个专用网络，该网络具有统一的连接性，优化的服务以及在特定区域内的安全通信方式，并提供5G技术支持的高传输速度，低延迟及海量连接等特性。

5G本地网络基于5G设备构建，包括5G终端设备、5G无线基站及5G核心网设备，它专属于网络所有者，即本地用户，可独立管理且易于部署。5G本地网络可消除对以太网等有线设备的依赖，这些有线设备不仅昂贵且笨重，而且无法连接大量移动设备及人员。

5G本地网络可在本地完成配置，并由网络所有者完全控制网络，例如安全性、网络资源使用等。网络所有者可以为关键设备分配更高的优先级来使用网络资源。

在工业物联网(Industrial Internet of Things，IIoT)场景中，传感器将安装在工厂中，以监视环境状况，支持质量控制和定制制造。通过5G本地网络，可以收集分析传感器数据，对工厂运营各方面信息进行精细化掌控。它可将分析结果通过5G本地网络传输至智能机器人，支持产品制造或厂区物品运输；借助5G本地网络，工人可佩戴轻量化增强现实设备，通过虚拟环境完成设备操作。

几乎任何园区，企业建筑物或公共场所都可部署5G本地网络，尤其是在公共5G网络部署缓慢的特定区域中，5G本地网络可实现快速部署。

在介绍本申请之前，首先对本申请实施例的应用场景进行说明，本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：第五代(5th generation，5G)通信系统或未来的新无线接入技术(new radio access technology，NR)等。

图1为本申请实施例提供的5G本地网络的架构示意图。如图1所示，该网络架构可以包括：

1、终端设备(user equipment，UE)：也可以称用户设备、终端、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。UE还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiationprotocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的终端设备等，还可以是端设备，逻辑实体，智能设备，如手机，智能终端等终端设备，或者服务器，网关，基站，控制器等通信设备，或者物联网设备，如传感器，电表，水表等物联网(Internet ofthings，IoT)设备。本申请实施例对此并不限定。

2、接入网(Radio access network，AN)：为特定区域的授权用户提供入网功能，并能够根据用户的级别，业务的需求等使用不同质量的传输隧道。接入网络可以为采用不同接入技术的接入网络。目前的无线接入技术有两种类型：第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project，3GPP)接入技术(例如3G、4G或5G系统中采用的无线接入技术)和非第三代合作伙伴计划(non-3GPP)接入技术。3GPP接入技术是指符合3GPP标准规范的接入技术，采用3GPP接入技术的接入网络称为无线接入网络(Radio AccessNetwork，RAN)，其中，5G系统中的接入网设备称为下一代基站节点(next generation NodeBase station，gNB)。非3GPP接入技术是指不符合3GPP标准规范的接入技术，例如，以wifi中的接入点(access point，AP)为代表的空口技术。

基于无线通信技术实现接入网络功能的接入网可以称为无线接入网(radioaccess network，RAN)，其中，NG-RAN代表5G接入网。无线接入网能够管理无线资源，为终端提供接入服务，进而完成控制信号和用户数据在终端和核心网之间的转发。

其中，接入网设备可以包括接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端通信的设备。接入网系统可用于将收到的空中帧与网际协议(Internet Protocol，IP)分组进行相互转换，作为无线终端与接入网的其余部分之间的路由器，其中接入网的其余部分可包括IP网络。无线接入网系统还可协调对空中接口的属性管理。应理解，接入网设备包括但不限于：演进型节点B(evolved NodeB，eNB)、无线网络控制器(Radio NetworkController，RNC)、节点B(Node B，NB)、基站控制器(Base Station Controller，BSC)、基站收发台(Base Transceiver Station，BTS)、家庭基站(例如，Home evolved NodeB，或HomeNodeB，HNB)、基带单元(Base Band Unit，BBU)，无线保真(Wireless Fidelity，WIFI)系统中的接入点(Access Point，AP)、无线中继节点、无线回传节点、传输点(transmission andreception point，TRP或者transmission point，TP)等，还可以为5G，如，NR，系统中的gNB，或，传输点(TRP或TP)，5G系统中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板，或者，还可以为构成gNB或传输点的网络节点，如基带单元(BBU)，或，分布式单元(distributedunit，DU)等。

在一些部署中，gNB可以包括集中式单元(centralized unit，CU)和DU。gNB还可以包括射频单元(radio unit，RU)。CU实现gNB的部分功能，DU实现gNB的部分功能，比如，CU实现无线资源控制(radio resource control，RRC)，分组数据汇聚层协议(packet dataconvergence protocol，PDCP)层的功能，DU实现无线链路控制(radio link control，RLC)、媒体接入控制(media access control，MAC)和物理(physical，PHY)层的功能。由于RRC层的信息最终会变成PHY层的信息，或者，由PHY层的信息转变而来，因而，在这种架构下，高层信令，如RRC层信令，也可以认为是由DU发送的，或者，由DU+CU发送的。可以理解的是，接入网设备可以为CU节点、或DU节点、或包括CU节点和DU节点的设备。此外，CU可以划分为接入网(radio access network，RAN)中的接入网设备，也可以将CU划分为核心网(corenetwork，CN)中的接入网设备，在此不做限制。

3、接入和移动管理功能(Access and Mobility Management Function，AMF)网元，为RAN信令接口(N2)的终结点、非接入层(non-access stratum，NAS)信令的MM消息接口(N1)的终结点，主要功能包括：NAS消息的加密和完整性保护，负责注册、接入、移动性管理、鉴权、短信等功能。

4、会话管理功能(Session Management Function，SMF)网元，为NAS消息的SM消息的终结点，主要功能包括：会话(session)的建立、修改、释放、UE互联网协议地址(InternetProtocol Address，IP)的分配管理、动态主机配置协议(Dynamic Host ConfigurationProtocol，DHCP)功能、地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)代理或以太网(Ethernet)协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)场景下的互联网协议第6版(Internet Protocol Version 6，IPv6)邻居请求代理、为一个会话选择和控制用户端口功能(User Port Function，UPF)、计费数据的收集以及支持计费接口、决定一个会话的会话和服务连续模式(Session and Service Continuity Mode，SSC)、下行数据指示。

5、用户面管理功能(User Plane Function，UPF)网元，主要功能包括：数据包路由转发、服务质量(quality of service，QoS)流映射、外部PDU与数据网络互连的会话点、分组路由和转发，例如，支持上行链路分类器以将业务流路由到数据网络的实例，支持分支点以支持多宿主PDU会话、数据包检查，例如，基于服务数据流模板的应用流程检测以及从SMF接收的可选PFD、用户平面部分策略规则实施，例如，门控，重定向，流量转向、合法拦截(UP收集)、流量使用报告、用户平面的QoS处理，例如，上传(Upload，UL)/下载(Download，DL)速率实施，DL中的反射QoS标记)、上行链路流量验证(例如业务数据流(Service data flow，SDF)到QoS流量映射)、上行链路和下行链路中的传输级分组标记、下行数据包缓冲和下行数据通知触发、将一个或多个“结束标记”发送和转发到源NG-RAN节点。

6、策略控制功能(Policy Control Function，PCF)网元，支持统一的策略框架并管理网络行为，向网络实体提供策略规则，访问统一数据仓库(Universal DataRepository，UDR)的订阅信息，PCF只能访问和其相同公共陆地移动网(Public LandMobile Network，PLMN)的UDR，还可用于分组路由和转发、或用户面数据的服务质量(quality of service，QoS)处理等。

7、网络开放功能(Network Exposure Function，NEF)网元，主要功能包括：3GPP网元通过NEF将其能力呈现给其它网元、NEF将相关信息存储到UDR中、也可以从UDR获取相关的信息，其中，NEF只能访问和其相同PLMN的UDR、NEF提供相应的安全保障来保证外部应用到3GPP网络的安全、3GPP内部和外部相关信息的转换，例如AF-Service-Identifier和5G核心网内部的数据网络名称(Data Network Name，DNN)、S-NSSAI等的转换，尤其是网络和用户敏感信息一定要对外部网元隐藏、NEF可以通过访问UDR获取到其它网元的相关信息，NEF只能访问和其相同PLMN的UDR。

8、网络贮存功能(network function(NF)repository function，NRF)网元，主要功能包括：支持业务发现功能，也就是接收网元发过来的业务发现请求(NF-Discovery-Request)，然后提供发现的网元信息给请求方、维护可用网元实例的特征和其支持的业务能力，其中，一个网元的特征参数主要有：网元实例身份标识号(Identity document，ID)、网元类型、PLMN、网络分片的相关ID，如单网络切片选择辅助信息(Single Network SliceSelection Assistance Information，S-NSSAI)、网络切片实例标识符(Network SliceInstance IDentifier，NSIID)、网元的IP或者域名、网元的能力信息、支持的业务能力名字等。

9、统一数据管理(Unified Data Manager，UDM)网元，主要功能有：产生3GPP鉴权证书/鉴权参数、存储和管理5G系统的永久性用户ID，如用户永久标识符(SubscriptionPermanent Identifier，SUPI)、订阅信息管理、下行短信息服务(Mobile originate-ShortMessaging Service，MT-SMS)递交、SMS管理、用户的服务网元注册管理，例如当前为终端提供业务的AMF、SMF等。

10、鉴权服务器功能(Authentication Server Function，AUSF)网元，支持3GPP接入的鉴权和受信任非3GPP(untrusted non3GPP)接入的鉴权。

11、应用功能(application function，AF)网元，用于进行应用影响的数据路由，接入网络开放功能网元，或，与策略框架交互进行策略控制等。

12、网络切片选择功能(The Network Slice Selection Function，NSSF)网元，用于管理网络切片相关信息。

13、数据网络(Data Network，DN)，比如运营商业务、互联网或者第三方业务等。

需要说明的是，N1接口为UE与AMF网元之间的参考点；N2接口为NG-RAN和AMF网元的参考点，用于NAS消息的发送等；N3接口为NG-RAN和UPF实体之间的参考点，用于传输用户面的数据等；N4接口为SMF网元和UPF网元之间的参考点，用于传输例如N3连接的隧道标识信息，数据缓存指示信息，以及下行数据通知消息等信息；N5接口为UPF网元与DN之间的参考点，Uu接口为UE和NG-RAN网元之间的参考点。

Nnef接口为AMF网元对外提供的业务访问接口；Nnrf接口为NRF网元对外提供的业务访问接口；Npef接口为PCF网元对外提供的业务访问接口；Nudm接口为UDM网元对外提供的业务访问接口；Naf接口为AF网元对外提供的业务访问接口；Nausf接口为AUSF网元对外提供的业务访问接口；Namf接口为AMF网元对外提供的业务访问接口；Nsmf接口为SMF网元对外提供的业务访问接口；Nnssf接口为NSSF网元对外提供的业务访问接口。

应理解，上述应用于本申请实施例的架构仅是举例说明的从传统点到点的架构和服务化架构的角度描述的网络架构，适用本申请实施例的网络架构并不局限于此，任何能够实现上述各个网元的功能的网络架构都适用于本申请实施例。应理解，上述网元之间可以通过预设接口进行通信，在此不再赘述。

还应理解，图1中所示的核心网中用于实现不同功能的网元，例如可以按需组合成网络切片。这些核心网网元可以各自独立的设备，也可以集成于同一设备中实现不同的功能，本申请对此不做限定。

应理解，上述命名仅为用于区分不同的功能，并不代表这些网元分别为独立的物理设备，本申请对于上述网元的具体形态不作限定，例如，可以集成在同一个物理设备中，也可以分别是不同的物理设备。此外，上述命名仅为便于区分不同的功能，而不应对本申请构成任何限定，本申请并不排除在5G网络以及未来其它的网络中采用其他命名的可能。例如，在6G网络中，上述各个网元中的部分或全部可以沿用5G中的术语，也可能采用其他名称等。在此进行统一说明，以下不再赘述。

还应理解，图1中的各个网元之间的接口名称只是一个示例，具体实现中接口的名称可能为其他的名称，本申请对此不作具体限定。此外，上述各个网元之间的所传输的消息(或信令)的名称也仅仅是一个示例，对消息本身的功能不构成任何限定。

由于现有5G本地网络主要基于R15版本标准构建，不支持PRP冗余机制，因此这类网络也无法提供工业应用所需要的数据传输冗余保护；虽然基于R16标准的5G网络在核心网内部提供了业务数据建立冗余传输路径机制，支持将相同数据复制2份，分别在2个通道上传输，但是该机制并未考虑如何同PRP机制结合使用，此外，目前基于R16的5G网络仍处在开发阶段，规模商用仍需相当时间，无法支撑现有工业场景的需求。

为了降低网络部署复杂度，5G本地网络在工业现场通常需要同时支持支持PRP冗余协议的工业设备及不支持PRP冗余协议的工业设备同时接入，但是现有的5G标准并未考虑如何在一张网络中对上述两种设备进行区别处理，基于此，本申请提供了一种在5G本地网络中支持PRP冗余协议的方法，可判断接入的工业设备是否支持PRP冗余协议，以5G本地网络中来构建不同的PDU会话，从而实现PRP冗余协议的正常运行。

图2为本申请实施例提供的PRP冗余协议运行机制的示意图，如图2所示，包括如下模块：

1、单端口节点(Singly Attached Node，SAN)：不实现PRP功能。

2、PRP的双端口节点(Doubly Attached Node implementing PRP，DANP)：可直接发送PRP流量。

3、冗余盒(Redundancy Box，RedBox)：将SAN传入的流量转换成PRP流量发送出去。

4、原始信息帧(C Frame)：指代用户想要冗余备份的信息。

5、附带特定字段的PRP信息帧(A Frame、B Frame)：由原始信息帧扩展而来。

其中，PRP冗余机制的实现主要依托于两个逻辑或物理分隔的子网(LAN A，LAN B，即A网、B网)，以上图中的信息传输为例：PRP发送方(Source DANP)将原始信息帧(C Frame)复制一份，并在两份帧中添加一特定字段(RCT，下面会提到这个)，形成PRP信息帧(AFrame、B Frame)，分别从自身的两个端口发送出去(分别对应A网、B网)，分别途径两个独立的子网到达同一个PRP接收方(Destination DANP)；PRP接收方从两个端口分别接收到这两份PRP信息帧后，经过一系列的帧处理算法处理，依据“先来后到”的原则，将后到达的PRP信息帧消除，仅保留一份先到达的PRP信息帧，将特定字段消除后，还原成原来的原始信息，传递给上层。

DANP节点主要分为上层(链路层以上)、LRE(Link Redundancy Entity，链路层冗余实体)子层、下层(链路层及物理层)。LRE子层实现了PRP信息帧的产生和消除算法。具体而言，LRE子层在原始信息帧的基础上，增加了一个RCT(Redundancy Control Trailer，冗余控制体)字段，并针对这个字段进行一系列的处理，基于802.3标准以太网的PRP帧格式可以参见现有技术相关描述。

RCT字段由6个字节组成，内部又会细分为不同的位域，指代不同的含义：

Sequence Number：16位帧序列号，LRE对同一原始信息帧复制而来的PRP帧赋予相同的序列号，并会随PRP帧的发送而递增序列号的值。

LSDU size：12位载荷大小，标识Payload字段+RCT字段的总字节大小。

Lan Id：4位子网ID，仅有两个值可选，0xa、0xb，代表A、B两个子网。

PRP Suffix：16位PRP信息帧后缀，固定为0x88fb。

在发送方向，LRE将原始帧复制一份，打上A、B两个子网的RCT字段，向两个端口分别发送；在接收方向，则根据源MAC、RCT中的帧序列号识别某一PRP帧，依据“先来后到”的原则，仅保留一份PRP信息帧，去除RCT字段后传输给上层应用程序。

图3为本申请实施例提供的数据传输网络系统的架构示意图，如图3所示，UE和UPF网元可以分别连接PRP设备和非PRP设备，PRP设备和非PRP设备可以以无线或者有线的方式接入5G本地网络，UE和UPF网元分别和两个NG-RAN连接，以通过两个双向传输隧道(即一个传输隧道对应一个NG-RAN)实现数据传输。

PRP设备为支持PRP冗余协议的工业设备，非PRP设备为普通工业设备，不支持PRP冗余协议，PRP设备和非PRP设备与UE可以通过两个以太网接口建立连接，PRP设备和非PRP设备与UPF网元可以通过两个以太网交换机建立连接，UPF的两个N6接口分别与两个以太网交换机的以太网接口连接。

其中，对于连接非PRP设备的UE或者UPF需要以Redbox形态工作，即将传入的数据帧转换成PRP数据帧，对于连接PRP设备的UE或者UPF，则传入的即为PRP数据帧，UE同UPF之间建立双向隧道，将来自PRP设备以太网数据帧封装为UDP数据包，由UE(UPF)传输至UPF(UE)连接的PRP设备，以及将来自非PRP设备的以太网数据帧封装为UDP数据包，在无线网络中进行传输，由UE(UPF)传输至UPF(UE)连接的非PRP设备。

在一种可能的应用场景中，PRP设备和非PRP设备均可以为传感器设备，用于采集预设工业场所的环境信息，该环境信息例如可以为工厂环境视频、工厂环境图像、工厂环境温湿度等。

当UE或者UPF检测到PRP预设并行冗余监测帧后，根据接收到该PRP预设并行冗余监测帧的网络端口类型(包括隧道端口及以太网接口)，判断PRP设备在5G本地网络中的连接位置，如网络端口类型为隧道端口，说明UE(UPF)是接收到UPF(UE)发送的预设并行冗余监测帧，说明PRP设备和UPF(UE)连接，若网络端口类型为以太网接口，说明UE(UPF)是接收到与自己连接的PRP设备发送的预设并行冗余监测帧，这样即可确定PRP设备在5G本地网络中的连接位置，然后UE或者UPF根据PRP设备在5G本地网络中的连接位置，决定自身工作形态。

其中，UE需要针对每个以太网接口进行PRP预设并行冗余监测帧检测，以判断该以太网接口连接的工业设备是否支持PRP协议，如果不支持，则UE以Redbox方式处理该以太网接口上的数据帧，如果支持，则UE以普通隧道端设备的方式处理该接口上的数据帧；类似地，UPF需要针对N6接口进行PRP预设并行冗余监测帧检测，以判断该N6接口连接的设备是否支持PRP协议，如果支持，则UPF以普通隧道端设备的方式处理该接口上的数据帧，如果不支持，则UPF以Redbox方式处理该数据帧。

下面结合几个具体实施例对本申请提供的数据传输方法进行说明。

图4为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图一，本实施例的执行主体可以为预设工业场所部署的移动通信网络中的第一设备，第一设备可以为UE或者UPF。其中，预设工业场所部署的移动通信网络可以为预设工业场所部署的5G本地网络。

如图4所示，该方法可以包括：

S101、接收与第一设备连接的源工业设备发送的数据帧。

源工业设备可以为与第一设备连接的工业设备，源工业设备向第一设备发送数据帧，相应地，第一设备接收源工业设备发送的数据帧，数据帧包括：待传输数据内容以及源工业设备的标识信息。

源工业设备的标识可以为源工业设备的媒体存取控制位址(Media AccessControl Address，MAC)。

S102、根据源工业设备的标识信息，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议。

其中，第一设备可以预先保存有支持预设并行冗余协议的工业设备信息列表，该列表中包括：支持预设并行冗余协议的多个工业设备的标识信息，根据源工业设备的标识信息，查询该列表可以判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议。

预设并行冗余协议可以为PRP冗余协议，若源工业设备支持预设并行冗余协议，说明源工业设备为PRP设备，若源工业设备不支持预设并行冗余协议，说明源工业设备为非PRP设备。

S103、若源工业设备支持预设并行冗余协议，则提取数据帧中的冗余控制体字段。

若源工业设备支持预设并行冗余协议，说明源工业设备发送的数据帧为PRP数据帧，则提取该数据帧中的冗余控制体(Redundancy Control Trailer，RCT)字段，待传输数据内容包括：冗余控制体字段和原始信息帧。

其中，冗余控制体字段包括：第一帧序列号以及子网标识，第一帧序列号为在源工业设备支持预设并行冗余协议的情况下，该数据帧的帧序列号，用于标识该数据帧，子网标识(Lan Id)为待传输该数据帧的子网的标识。

S104、根据具有相同第一帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个传输隧道。

对于PRP设备而言，对同一原始信息帧复制而来的数据帧赋予相同的帧序列号，因此可以根据接收到的数据帧中、具有相同第一帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个传输隧道，其中，子网标识和传输隧道可以具有对应关系，例如，子网标识0xa对应传输隧道1，子网标识0xb对应传输隧道2，传输隧道1对应移动通信网络中的一个无线接入网，传输隧道2对应移动通信网络中的另一个无线接入网。

需要说明的是，具有相同第一帧序列号的多个数据帧和多个传输隧道的数量均可以为2，传输隧道可以参见图3所示的网络架构。

S105、将具有相同第一帧序列号的多个数据帧，分别通过多个传输隧道，发送至第二设备。

通过多个传输隧道，分别将具有相同第一帧序列号的多个数据帧发送至第二设备，多个传输隧道分别对应移动通信网络中的多个无线接入网，一个传输隧道对应一个无线接入网，第二设备可以为UPF或UE，也就是说，对于PRP设备而言，第一设备接收到该PRP设备发送的多个数据帧，以并行隧道传输方式将多个数据帧进行传输。

以第一设备为UE、第二设备为UPF为例，若UE通过以太网接口接收到数据帧后，根据源工业设备的标识信息，查询预设的工业设备信息列表，判断工业信息列表中是否存在源工业设备的标识信息，其中，工业信息列表中包括：与UE建立连接的多个工业设备的标识信息，若工业设备信息列表中不存在源工业设备的标识信息，则可以丢弃该数据帧；若工业设备信息列表中存在源工业设备的标识信息，可以查询工业设备信息列表，以判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议，若源工业设备支持预设并行冗余协议，则提取数据帧中的冗余控制体字段，并根据冗余控制体字段中的子网标识，选择对应的隧道向UPF传输数据帧。

其中，工业设备信息列表的表现形式可以为：<工业设备MAC地址，工业设备是否支持PRP，以太网接口信息列表>，以太网接口信息列表的具体表现形式为<以太网接口ID，LANID>，以太网接口信息列表中的每个表项对应一个以太网接口。

以第一设备为UPF、第二设备为UE为例，若UPF通过N6接口接收到数据帧后，根据源工业设备的标识信息，查询预设的PRP设备信息列表，判断PRP设备信息列表中是否存在源工业设备的标识信息，其中，PRP设备信息列表中包括：与UPF连接的多个工业PRP设备的标识信息，若PRP设备信息列表中存在源工业设备的标识信息，则源工业设备支持预设并行冗余协议，并提取数据帧中的冗余控制体字段，根据冗余控制体字段中的子网标识，选择对应的隧道向UE传输数据帧。

在本实施例的数据传输方法中，接收与第一设备连接的源工业设备发送的数据帧，根据源工业设备的标识信息，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议，若源工业设备支持预设并行冗余协议，则提取数据帧中的冗余控制体字段，冗余控制体字段包括：第一帧序列号以及子网标识，根据具有相同第一帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个传输隧道，将具有相同第一帧序列号的多个数据帧，分别通过多个传输隧道，发送至第二设备。实现了源工业设备支持预设并行冗余协议时，在移动通信网络中基于预设冗余协议的可靠数据传输。

图5为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图二，如图2所示，若源工业设备不支持预设并行冗余协议，该方法还可以包括：

S201、根据源工业设备的标识信息，确定数据帧对应的第二帧序列号。

第二帧序列号为在源工业设备不支持预设并行冗余协议的情况下，该数据帧的帧序列号，用于标识该数据帧。

对同一原始信息帧复制而来的数据帧赋予相同的帧序列号，且帧序列号随PRP帧的发送而递增，因此为了基于PRP冗余协议将来自于非PRP设备的数据帧进行传输，需要确定该数据帧对应的第二帧序列号，其中，可以根据源工业设备的标识信息，查询预设的PRP数据发送列表，以确定该数据帧对应的第二帧序列号，PRP数据发送列表中包括：多个工业设备的标识信息以及多个工业设备的PRP数据帧序列号，该列表中的PRP数据帧序列号可以为第一设备最新发送过的PRP数据帧的帧序列号，则第二帧序列号可以为第一设备最新发送过的PRP数据帧的帧序列号加一，之后，UE将第二PRP数据帧序列号写入PRP数据发送列表替换原PRP数据帧序列号。

可选地，可以根据源工业设备的标识信息，判断第一设备是否传输过源工业设备对应的其它冗余数据帧，若第一设备传输过源工业设备对应的其它冗余数据帧，则根据其它冗余数据帧的帧序列号，确定第二帧序列号，第二帧序列号为其它冗余数据帧的帧序列号加一，若第一设备未传输过源工业设备对应的其它冗余数据帧，则确定第二帧序列号为预设初始帧序列号，例如0。

其中，源工业设备对应的其它冗余数据帧为第一设备在当前时刻之前传输过的源工业设备的历史冗余数据帧，源工业设备的历史冗余数据帧为对来自于源工业设备的历史数据帧进行复制并添加对应的RCT字段得到的数据帧。

S202、根据第二帧序列号以及预设的多个子网标识，生成多个冗余控制体字段。

其中，多个子网标识和多个传输隧道具有对应关系，根据第二帧序列号以及预设的多个子网标识，可以生成多个冗余控制体字段，多个冗余控制体字段分别包括对应的子网标识，一个冗余控制体字段包括一个子网标识。

S203、根据多个冗余控制体字段和数据帧，生成多个冗余数据帧。

S204、采用多个传输隧道，向第二设备发送多个冗余数据帧。

分别将多个冗余控制体字段插入数据帧中，生成多个冗余数据帧，然后采用多个子网标识对应的多个传输隧道，向第二设备发送多个冗余数据帧。其中，若源工业设备不支持预设并行冗余协议，则待传输数据内容包括：原始信息帧。

在本实施例的数据传输方法中，在源工业设备不支持预设并行冗余协议时，第一设备自动加载预设并行冗余协议，以Redbox方式在移动通信网络中基于预设冗余协议的可靠数据传输，无须人工参与调整。

图6为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图三，如图6所示，根据源工业设备的标识信息，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议，包括：

S301、根据源工业设备的标识信息，采用预设的工业设备信息列表，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议。

工业设备信息列表中包括：多个工业设备的标识信息以及各工业设备是否支持预设并行冗余协议的指示信息。

根据源工业设备的标识信息，查询工业设备信息列表中源工业设备对应的指示信息，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议，若源工业设备对应的指示信息指示源工业设备支持预设并行冗余协议，则确定源工业设备支持预设并行冗余协议，若源工业设备对应的指示信息指示源工业设备不支持预设并行冗余协议，则确定源工业设备不支持预设并行冗余协议。

可选地，步骤S301，根据源工业设备的标识信息，采用预设的工业设备信息列表，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议之前，该方法还可以包括：

S302、若接收到多个工业设备中任意工业设备发送的预设并行冗余监测帧，则确定任意工业设备支持预设并行冗余协议。

S303、将任意工业设备的标识信息和第一指示信息写入工业设备信息列表中。

若接收到多个工业设备中任意工业设备发送的预设并行冗余监测帧，则可以确定任意工业设备支持预设并行冗余协议，并将任意工业设备的标识信息和第一指示信息写入工业设备信息列表中，第一指示信息用于指示任意工业设备支持预设并行冗余协议。其中，任意工业设备可以包括源工业设备，预设并行冗余监测帧可以为PRP监测帧。

S304、将多个工业设备中除了任意工业设备之外的其它工业设备的标识信息和第二指示信息写入工业设备信息列表中。

其它工业设备为多个工业设备中除了任意工业设备之外的工业设备，则若没有接收到其它工业设备发送的预设并行冗余监测帧，则可以将其它设备的标识信息和第二指示信息写入工业设备列表中，第二指示信息用于指示其它工业设备不支持预设并行冗余协议。

以第一设备为UE、第二设备为UPF为例，UE在以太网接口上接收到来自于任意工业设备的PRP监测帧后，从PRP监测帧中读取任意工业设备的标识信息，查询工业设备信息列表，判断工业信息列表中是否存在任意工业设备的标识信息，若工业信息列表中不存在任意工业设备的标识信息，则可以丢弃PRP监测帧，若工业信息列表中存在任意工业设备的标识信息，则将工业信息列表中“工业设备是否支持PRP”字段设为“是”，以太网接口信息列表中与接收PRP监测帧的以太网接口ID对应的LAN ID字段中填入子网0xa或者0xb，其中，若列表中所有表项的LAN ID字段都为空，则在第一个表项的LAN ID字段填入0xa，反之，则在对应表项的LAN ID字段填入0xb。

以第一设备为UPF、第二设备为UE为例，UPF在N6接口接收到PRP监测帧后，从PRP监测帧中读取任意工业设备的标识信息，查询PRP设备信息列表，判断PRP设备信息列表中是否存在任意工业设备的标识信息，若PRP设备信息列表中不存在任意工业设备的标识信息，则UPF在PRP设备信息列表中添加相应任意工业设备的标识。添加后的表项中的以太网接口ID字段为UPF接收到PRP监测帧的以太网接口的ID。

图7为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图四，该方法应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第二设备，第二设备可以为UE或者UPF。其中，预设工业场所部署的移动通信网络可以为预设工业场所部署的5G本地网络。

如图7所示，该方法可以包括：

S401、接收第一设备发送的来自于源工业设备的数据帧。

第二设备通过多个传输隧道接收第一设备发送的来自于源工业设备的数据帧，数据帧包括：待传输数据内容以及目的工业设备的标识信息，其中，目的工业设备为与第二设备连接的工业设备。该数据帧为PRP数据帧，包括原始信息帧和冗余控制体字段。

目的工业设备为待接收数据帧的工业设备，该数据帧中携带有目的工业设备的标识信息，目的业设备的标识可以为目的工业设备的MAC地址。

S402、根据目的工业设备的标识信息，判断目的工业设备是否支持预设并行冗余协议。

其中，第二设备可预先保存有支持预设并行冗余协议的工业设备信息列表，该列表中包括：支持支持预设并行冗余协议的多个工业设备的标识信息，根据目的工业设备的标识信息，查询该列表可以判断目的工业设备是否支持预设并行冗余协议。

S403、若目的工业设备支持预设并行冗余协议，则提取数据帧中的冗余控制体字段。

若目的工业设备支持预设并行冗余协议，则提取该数据帧中的冗余控制体字段，冗余控制体字段包括：帧序列号以及子网标识，待传输数据内容还包括：冗余控制体字段和原始信息帧。

需要说明的是，S402-S403的具体实现方式与图4实施例的相关步骤类似，具体可参见图4实施例的相关描述。

S404、根据具有相同帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个网络接口。

根据具有相同帧序列号的多个数据帧中的子网标识，可以确定多个网络接口，其中，网络接口可以为以太网接口，子网标识和以太网接口可以具有对应关系，例如ID为“eth1”的以太网接口对应子网标识0xa，ID为“eth2”的以太网接口对应子网标识0xb。因此，根据具有相同帧序号的多个数据帧的子网标识，可以确定与多个子网标识对应的多个网络接口。

需要说明的是，以太网接口和子网标识的对应关系可以保存在以太网接口信息列表中，以太网接口信息列表的具体表现形式可以为<以太网接口ID，LAN ID>。

S405、将具有相同帧序列号的多个数据帧，分别通过多个网络接口，发送至目的工业设备。

通过多个网络接口，将具有相同帧序列号的多个数据帧，发送至与第二设备连接的目的工业设备，目的工业设备支持预设并行冗余协议，以使目的工业设备根据接收到多个数据帧的接收时间，从中确定目标数据帧，并去除目标数据帧中的冗余控制体字段得到原始信息帧。

以第一设备为UE，第二设备为UPF为例，UE在隧道端口接收到数据帧后，读取目的工业设备的MAC地址，并以其为索引检索工业设备信息列表，若确定目的工业设备支持PRP冗余协议，则读取数据帧中的RCT字段，并提取RCT字段中的LAN ID字段，之后根据预先配置，选择同该字段对应的以太网接口发送数据帧至目的工业设备。

以第一设备为UPF，第二设备为UE为例，UPF在隧道端口接收到数据帧后，读取目的工业设备的MAC地址，并以其为索引检索PRP设备信息列表，如果存在匹配表项，则读取数据帧中的RCT字段，并提取RCT字段中的LAN ID字段，之后根据预先配置，选择同该字段对应的以太网接口发送数据帧至目的工业设备。

在本实施例的数据传输方法中，接收第一设备发送的来自于源工业设备的数据帧，数据帧包括：待传输数据内容以及目的工业设备的标识信息，根据目的工业设备的标识信息，判断目的工业设备是否支持预设并行冗余协议，若目的工业设备支持预设并行冗余协议，则提取数据帧中的冗余控制体字段，冗余控制体字段包括：帧序列号以及子网标识，根据具有相同帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个网络接口，将具有相同帧序列号的多个数据帧，分别通过多个网络接口，发送至目的工业设备。实现了目的工业设备支持预设并行冗余协议时，在移动通信网络中基于预设冗余协议的可靠数据传输。

图8为本申请实施例提供的数据传输方法的流程示意图五，如图8所示，若目的工业设备不支持预设并行冗余协议，该方法还可以包括：

S501、根据数据帧接收时间，从具有相同帧序列号的多个数据帧中确定目标数据帧。

若目的工业设备不支持预设并行冗余协议，说明目的工业设备无法直接接收数据帧，则第二设备可以根据数据帧接收时间，从具有相同帧序列号的多个数据帧中确定目标数据帧，目标数据帧的数据帧接收时间可以为具有相同帧序列号的多个数据帧中的最早接收时间。

其中，目标数据帧中的冗余控制体字段中包括：目标子网标识。

S502、去除具有目标数据帧中的冗余控制体字段。

S503、将去除后的目标数据帧，通过目标子网标识对应的网络接口，发送至目的工业设备。

去除目标数据帧中的冗余控制体字段，并将去除后的目标数据帧，通过目标子网标识对应的网络接口，发送至目的工业设备，去除后的目标数据帧包括：原始信息帧，这样目的工业设备即可直接接收到原始信息帧。

以第一设备为UE，第二设备为UPF为例，若UE通过工业设备信息列表，确定目的工业设备为支持PRP冗余协议，则从数据帧中去除RCT字段，并根据RCT字段中的LAN ID字段，选择相应的以太网接口向目的工业设备发送数据帧。

以第一设备为UPF，第二设备为UE为例，若PRP设备信息列表中不存在匹配表项，则从数据帧中去除RCT字段，并根据RCT字段中的LAN ID字段，选择相应的以太网交换机的以太网接口向目的工业设备发送数据帧。

在本实施例的数据传输方法中，在目的工业设备不支持预设并行冗余协议时，第二设备自动对数据帧进行去冗余，并将去除后的目标数据帧发送至目的工业设备，无须人工参与调整。

在上述实施例的基础上，下面对本申请提供的数据传输方法进行详细说明，该方法包括如下流程：

1、UE启动后，分别通过两个NG-RAN发起PDU会话建立流程，同UPF之间建立两个PDU会话。

2、UE完成PDU会话建立后，在两个PDU会话上同UPF分别建立两个隧道连接。

3、UE完成隧道连接后，分别创建工业设备信息列表、UE隧道列表、PRP数据发送列表、PRP数据接收列表。

其中，工业设备信息列表的具体表现形式为<工业设备MAC地址，工业设备是否支持PRP，以太网接口信息列表>、PRP数据发送列表的具体表现形式都为<工业设备MAC地址，PRP数据帧序列号>、UE隧道列表的具体表现形式为<UE IP地址，隧道ID列表>、以太网接口信息列表的具体表现形式为<以太网接口ID，LAN ID>。除UE隧道列表外，上述其它列表创建初期都为空。

4、UE通过太网接口向连接的多个工业设备上发送地址解析协议(AddressResolution Protocol，ARP)请求，获取工业设备的MAC地址，ARP请求中携带有工业设备的IP地址。

其中，UE每收到一个ARP响应，则在工业设备信息列表中创建一个表项，其中“工业设备是否支持PRP”字段为空，以太网接口信息列表中的“以太网接口ID”填入接收到ARP响应的以太网接口ID，LAN ID字段为空。

5、UE完成隧道建立后，在本地以太网接口及隧道端口上监听PRP监测帧。

6、UE在本地以太网接口上接收到任意工业设备发送的PRP监测帧后，读取任意工业设备的MAC地址，并以其为索引，查询工业设备信息列表，如果不存在匹配表项，则丢弃该数据帧；反之，UE更新相应的表项，将“工业设备是否支持PRP”字段设为“是”，以太网接口信息列表中与以太网接口ID对应的LAN ID字段中填入子网a0xa或者0xb。

其中，UE还可以针对工业设备信息列表中表项启动超时定时器，其时间值为PRP监测帧的发送周期。

7、UE完成上述工业设备信息列表处理后，通过对应隧道将PRP监测帧发送至UPF。

8、UPF完成隧道建立后，分别创建PRP设备信息列表、PRP数据发送列表、PRP数据接收列表。

其中，PRP设备信息列表的具体表现形式为<工业设备MAC地址>，PRP数据发送列表的具体表现形式都为<工业设备MAC地址，PRP数据帧序列号>。上述列表创建初期都为空。

9、UPF完成隧道建立后，在N6接口及隧道端口上监听PRP监测帧。

10、UPF在N6接口接收到任意工业设备发送的PRP监测帧后，读取任意工业设备的MAC地址，并以其为索引，查询PRP设备信息列表，如果不存在匹配表项，则在PRP设备信息列表中添加相应表项并针对该表项启动超时定时器，其时间值为PRP监测帧的发送周期。

添加后的表项中的以太网接口ID字段为UPF实际接收到PRP监测帧的以太网接口的ID；反之，通过对应隧道将PRP监测帧发送至UE。

11、UPF在隧道端口接收到PRP监测帧后，向所有连接在N6接口上的交换机转发该帧。

12、若UE的工业设备信息列表出现定时器超时情况，则UE删除该表项。

13、若UPF的PRP设备信息列表出现定时器超时情况，则UPF删除该表项。

14、当UE在本地以太网接口接收到来自于源工业设备的数据帧后，读取源工业设备的MAC地址，并以其为索引，查询本地的工业设备信息列表，如果不存在匹配表项，则UE丢弃该数据帧；反之，UE读取工业设备信息列表中的记录，判断源工业设备是否支持PRP协议。

(1)如果支持PRP协议，则UE读取数据帧中的RCT字段，并提取RCT字段中的LAN ID字段，并根据预先配置，选择同该字段对应的隧道连接发送数据帧。

(2)如果不支持PRP协议，则UE以数据帧的源MAC地址为索引，查询PRP数据发送列表，如果存在匹配的PRP数据发送列表表项，则UE读取表项中的PRP数据帧序列号，生成新的PRP数据帧序列号，其生成方式为PRP数据帧序列号+1，接着，UE将修改后的PRP数据帧序列号写入表项替换原序列号；如果不存在匹配的PRP数据发送列表表项，则UE创建相应的表项，其中PRP数据帧序列号设为0。

完成上述处理后，UE生成RCT字段，其中的LAN ID生成方式为：如果生成的PRP数据帧序列号为奇数，则LAN ID设为0xa，反之设为0xb。接着，UE将生成后的RCT字段插入接收到的数据帧中，并根据预先设置，将修改后的数据帧通过相应的隧道发往UPF。

15、当UPF在N6接口接收到来自于源工业设备的数据帧后，读取源工业设备的MAC地址，并以其为索引，查询检索本地的PRP设备信息列表。

如果存在匹配表项，则UPF读取数据帧中的RCT字段，并提取RCT字段中的LAN ID字段，并根据预先配置(例如，隧道列表中的第一个ID对应0xa，第二个ID对应0xb)，选择同该字段对应的隧道向UE发送数据帧。

如果不存在匹配表项，则UPF以数据帧中的源MAC地址为索引，查询PRP数据发送列表，如果存在匹配的PRP数据发送列表表项，则UPF读取表项中的PRP数据帧序列号，生成新的PRP数据帧序列号，其生成方式为PRP数据帧序列号+1，接着，UPF将修改后的PRP数据帧序列号写入表项替换原序列号；如果不存在匹配的PRP数据发送列表表项，则UPF创建相应的表项，其中PRP数据帧序列号设为0。

完成上述处理后，UPF生成RCT字段，其中的LAN ID生成方式为：如果生成的PRP数据帧序列号为奇数，则LAN ID设为0xa，反之设为0xb。接着，UPF将生成后的RCT字段插入接收到的数据帧中，并根据预先设置，将修改后的数据帧通过相应的隧道发往UE。

16、当UPF在隧道端口接收到UE发送的源工业设备的数据帧后，读取目的工业设备的MAC地址，并以其为索引，查询本地的PRP设备信息列表，如果存在匹配的PRP设备信息列表表项，则UPF读取数据帧中的RCT字段，并提取RCT字段中的LAN ID字段，并根据预先配置，选择同该字段对应的以太网接口发送数据帧(例如，ID为“eth1”的以太网接口对应0xa，ID为“eth2”的以太网接口对应0xb)。

如果不存在匹配的PRP设备信息列表表项，则UPF从数据帧中去除RCT字段，并根据RCT字段中的LAN ID字段，选择相应的以太网接口向交换机发送数据帧。

17、当UE在隧道端口接收到UPF发送的源工业设备的数据帧后，读取目的工业设备的MAC地址，并以其为索引，查询检索本地的工业设备信息列表。如果存在匹配的工业设备信息列表表项，且目的工业设备为PRP设备，则UE读取数据帧中的RCT字段，并提取RCT字段中的LAN ID字段，并能够根据预先配置，选择同该字段对应的以太网接口发送数据帧(例如，ID为“eth1”的以太网接口对应0xa，ID为“eth2”的以太网接口对应0xb)。

如果目的工业设备为费PRP设备，则UE从数据帧中去除RCT字段，并根据RCT字段中的LAN ID字段，选择相应的以太网接口向交换机发送数据帧。

图9为本申请实施例提供的数据传输装置的结构示意图一，该装置可以集成在预设工业场所部署的移动通信网络中的第一设备中。如图9所示，该装置可以包括：

接收模块601，用于接收与第一设备连接的源工业设备发送的数据帧，数据帧包括：待传输数据内容以及源工业设备的标识信息；

判断模块602，用于根据源工业设备的标识信息，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议；

提取模块603，用于若源工业设备支持预设并行冗余协议，则提取数据帧中的冗余控制体字段，冗余控制体字段包括：第一帧序列号以及子网标识；

确定模块604，用于根据具有相同第一帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个传输隧道；

发送模块605，用于将具有相同第一帧序列号的多个数据帧，分别通过多个传输隧道，发送至第二设备，多个传输隧道分别对应移动通信网络中的多个无线接入网。

可选地，若源工业设备不支持预设并行冗余协议；

确定模块604，还用于根据源工业设备的标识信息，确定数据帧对应的第二帧序列号；

生成模块606用于根据第二帧序列号以及预设的多个子网标识，生成多个冗余控制体字段，多个冗余控制体字段分别包括对应的子网标识；

生成模块606，还用于根据多个冗余控制体字段和数据帧，生成多个冗余数据帧；

发送模块605，还用于采用多个传输隧道，向第二设备发送多个冗余数据帧。

可选地，确定模块604，具体用于：

根据源工业设备的标识信息，判断第一设备是否传输过源工业设备对应的其它冗余数据帧；

若第一设备传输过其它冗余数据帧，则根据其它冗余数据帧的帧序列号，确定第二帧序列号；

若第一设备传输过其它冗余数据帧，则确定第二帧序列号为预设初始帧序列号。

可选地，判断模块602，具体用于：

根据源工业设备的标识信息，采用预设的工业设备信息列表，判断源工业设备是否支持预设并行冗余协议，工业设备信息列表中包括：多个工业设备的标识信息以及各工业设备是否支持预设并行冗余协议的指示信息。

可选地，确定模块604，还用于：

若接收到多个工业设备中任意工业设备发送的预设并行冗余监测帧，则确定任意工业设备支持预设并行冗余协议；

写入模块607，用于将任意工业设备的标识信息和第一指示信息写入工业设备信息列表中，第一指示信息用于指示任意工业设备支持预设并行冗余协议；

写入模块607，还用于将多个工业设备中除了任意工业设备之外的其它工业设备的标识信息和第二指示信息写入工业设备信息列表中，第二指示信息用于指示其它工业设备不支持预设并行冗余协议。

关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明，这里不再详述。

图10为本申请实施例提供的数据传输装置的结构示意图二，该装置可以集成在预设工业场所部署的移动通信网络中的第一设备中。如图10所示，该装置可以包括：

接收模块701，用于接收第一设备发送的来自于源工业设备的数据帧，数据帧包括：待传输数据内容以及目的工业设备的标识信息；

判断模块702，用于根据目的工业设备的标识信息，判断目的工业设备是否支持预设并行冗余协议；

提取模块703，用于若目的工业设备支持预设并行冗余协议，则提取数据帧中的冗余控制体字段，冗余控制体字段包括：帧序列号以及子网标识；

确定模块704，用于根据具有相同帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个网络接口；

发送模块705，用于将具有相同帧序列号的多个数据帧，分别通过多个网络接口，发送至目的工业设备。

可选地，若目的工业设备不支持预设并行冗余协议；

确定模块704，还用于根据数据帧接收时间，从具有相同帧序列号的多个数据帧中确定目标数据帧，目标数据帧中的冗余控制体字段中包括：目标子网标识；

去除模块706，用于去除目标数据帧中的冗余控制体字段；

发送模块705，还用于将去除后的目标数据帧，通过目标子网标识对应的网络接口，发送至目的工业设备。

图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图，该设备可以通过上述第一设备或第二设备实现。如图11所示，该设备可以包括：处理器801、存储器802和总线803，存储器802存储有处理器801可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器801与存储器802之间通过总线803通信，处理器801执行机器可读指令，以执行第一设备或第二设备所执行的数据传输方法。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行，执行第一设备或第二设备所执行的数据传输方法。

在本申请实施例中，该计算机程序被处理器运行时还可以执行其它机器可读指令，以执行如实施例中其它所述的方法，关于具体执行的方法步骤和原理参见实施例的说明，在此不再详细赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种数据传输方法，其特征在于，应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第一设备，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述源工业设备不支持所述预设并行冗余协议，所述方法还包括：

根据所述源工业设备的标识信息，确定所述数据帧对应的第二帧序列号；

根据所述第二帧序列号以及预设的多个子网标识，生成多个冗余控制体字段，所述多个冗余控制体字段分别包括对应的子网标识；

根据所述多个冗余控制体字段和所述数据帧，生成多个冗余数据帧；

采用所述多个传输隧道，向所述第二设备发送所述多个冗余数据帧。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述源工业设备的标识信息，确定所述数据帧对应的第二帧序列号，包括：

根据所述源工业设备的标识信息，判断所述第一设备是否传输过所述源工业设备对应的其它冗余数据帧；

若所述第一设备传输过所述其它冗余数据帧，则根据所述其它冗余数据帧的帧序列号，确定所述第二帧序列号；

若所述第一设备传输过所述其它冗余数据帧，则确定所述第二帧序列号为预设初始帧序列号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述源工业设备的标识信息，判断所述源工业设备是否支持预设并行冗余协议，包括：

根据所述源工业设备的标识信息，采用预设的工业设备信息列表，判断所述源工业设备是否支持所述预设并行冗余协议，所述工业设备信息列表中包括：多个工业设备的标识信息以及各工业设备是否支持所述预设并行冗余协议的指示信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述源工业设备的标识信息，采用预设的工业设备信息列表，判断所述源工业设备是否支持所述预设并行冗余协议之前，所述方法还包括：

若接收到所述多个工业设备中任意工业设备发送的预设并行冗余监测帧，则确定所述任意工业设备支持所述预设并行冗余协议；

将所述任意工业设备的标识信息和第一指示信息写入所述工业设备信息列表中，所述第一指示信息用于指示所述任意工业设备支持所述预设并行冗余协议；

将所述多个工业设备中除了所述任意工业设备之外的其它工业设备的标识信息和第二指示信息写入所述工业设备信息列表中，所述第二指示信息用于指示所述其它工业设备不支持所述预设并行冗余协议。

6.一种数据传输方法，其特征在于，应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第二设备，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述目的工业设备不支持所述预设并行冗余协议，所述方法还包括：

根据数据帧接收时间，从具有相同所述帧序列号的多个所述数据帧中确定目标数据帧，所述目标数据帧中的冗余控制体字段中包括：目标子网标识；

去除所述目标数据帧中的冗余控制体字段；

将去除后的目标数据帧，通过所述目标子网标识对应的网络接口，发送至所述目的工业设备。

8.一种数据传输装置，其特征在于，应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第一设备，所述装置包括：

9.一种数据传输装置，其特征在于，应用于预设工业场所部署的移动通信网络中的第二设备，所述装置包括：

接收模块，用于接收第一设备发送的来自于源工业设备的数据帧，所述数据帧包括：待传输数据内容以及所述源工业设备的标识信息；

确定模块，用于根据具有相同所述第一帧序列号的多个数据帧中的子网标识，确定多个网络接口；

发送模块，用于将具有相同所述第一帧序列号的多个所述数据帧，分别通过所述多个网络接口，发送至与所述第二设备连接的目的工业设备，所述目的工业设备支持所述预设并行冗余协议。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述计算机程序，以执行权利要求1-7任一项所述的数据传输方法。