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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Netzwerke für die Kommunikation zwischen Endsystemen und insbesondere eine Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung mit einem integrierten Switch für ein derartiges Netzwerk.
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Hintergrund der Erfindung
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Zur Kommunikation zwischen Flugzeugsystemen wird zum Beispiel Avionics Full Duplex Switching Ethernet (AFDX) verwendet, welches eine gängige Bezeichnung für den ARINC-Standard 664 ist. Dieser Standard beschreibt ein Netzwerk und das dazugehörige Protokoll zur Kommunikation zwischen Flugzeugsystemen.
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Bei derartigen AFDX-Netzwerken werden AFDX-Endsysteme in einer sternförmigen Topologie mittels Switches in Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen (P2MP) verbunden. Zur Sicherstellung einer Redundanz wird das Netzwerk doppelt ausgelegt. Das Netzwerksystem umfasst somit ein erstes Netzwerk und ein zweites Netzwerk, welche unabhängig voneinander aufgebaut sind. Die Daten des Netzwerkendsystems werden hierbei über zwei Ports des Netzwerkendsystems an die unabhängigen Netzwerke ausgegeben.
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Ferner werden insbesondere in Netzwerken der Industrie- und Kraftwerksautomatisierung zur Sicherstellung von Redundanz die Protokolle High Availability Seamless Redundancy (HRS) sowie Parallel Redundancy Protocol (PRP) verwendet, Diese sind im Standard IEC 62439-3 beschrieben.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es mag erwünscht sein, ein verbessertes Netzwerk-Endsystem bereitzustellen.
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Dementsprechend mag gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung, ein Netzwerksystem sowie ein Fahrzeug bereitgestellt werden.
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Der Gegenstand der Erfindung wird von den Merkmalen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche angegeben. Ausführungsbeispiele und weitere Aspekte der Erfindung werden von den Gegenständen der abhängigen Ansprüche und der folgenden Beschreibung angegeben.
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Eine Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung für ein Netzwerksystem gemäß einem Aspekt umfasst eine Endsystemeinheit und einen Switch. Hierbei weißt der Switch zumindest einen ersten Port des Switches und einen zweiten Port des Switches zur Verbindung mit dem Netzwerksystem aufweist.
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Ein Netzwerksystem zur Kommunikation zwischen Endsystemen nach einem Aspekt umfasst zumindest eine, insbesondere zumindest zwei, Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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Ein Fahrzeug, insbesondere Luftfahrzeug, nach einem Aspekt umfasst zumindest eine, insbesondere mindestens zwei, Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Im Folgenden werden weitere exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die Figuren beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung.
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3 zeigt ein Netzwerksystem mit einer Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung nach einer der Ausführungsformen.
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4 zeigt ein weiteres Netzwerksystem mit mehreren Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen nach einer der Ausführungsformen.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung.
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6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung.
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7 zeigt eine Konfiguration der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung in einem ersten Modus.
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8 zeigt eine Konfiguration der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung in einem zweiten Modus.
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9 zeigt die Konfiguration der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung in einem dritten Modus.
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10 zeigt ein Netzwerksystem mit mehreren Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen in unterschiedlichen Modi.
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11 zeigt die Verwendung mehrerer Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen im zweiten Modus.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. In der folgenden Beschreibung der 1 bis 11 werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder sich entsprechende Elemente verwendet.
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1 zeigt eine Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100 nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei umfasst die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100 für ein Netzwerk eine Endsystemeinheit 102 und einen Switch 101. Der Switch 101 weist hierbei, wie dargestellt, zumindest einen ersten Port 103 des Switches und einen zweiten Port 104 des Switches zur Verbindung mit dem Netzwerksystem auf.
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Somit wird eine Endsystemeinrichtung gezeigt, welche eine doppelte Funktion, nämlich sowohl die Funktion als Endsystemeinheit als auch die Funktion als Switch, aufweist. Aufgrund der zweifachen Funktionalität als Endsystemeinheit eines Netzwerks und gleichzeitig als Switch wird die Einheit als Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung bezeichnet.
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Durch die Integration eines Switches bzw. eines konfigurierbaren, aktiven Netzwerkelements in einer Einheit, also integral, als eine Implementierung mit einem Endsystem können anders als im oben beschriebenen Stand der Technik derartige Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen auch ohne das Zwischenschalten eines separaten Switches miteinander verbunden werden. Dies ermöglicht einen flexibleren Aufbau der Kommunikationsnetze.
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In der 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100 dargestellt. Wie der 2 zu entnehmen, unterscheidet sich die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100 der 2 von der der 1 durch einen weiteren (dritten) Port 105 des Switches, welcher mit der Endsystemeinheit 102 verbunden ist. Hierzu weist die Endsystemeinheit 102 einen ersten Port 108 der Endsystemeinheit 102 zur Kommunikation mit dem Switch 101 auf. Ferner weist die Endsystemeinheit 102 einen zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 zur Kommunikation mit dem Netzwerksystem auf. Eine lokale Schnittstelle 107 der Endsystemeinheit 102 dient der Verbindung mit lokalen Komponenten des Endsystems und somit einer lokalen Kommunikation. Diese lokale Schnittstelle 107 kann zum Beispiel als CPU-Schnittstelle bzw. Host-CPU-Interface ausgebildet sein. In Abgrenzung zu den Ports 103, 104 und 106 dient somit die lokale Schnittstelle 107 einer lokalen Kombination mit lokalen Komponenten und nicht der Kombination mit einem Netzwerksystem.
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Bevorzugt dient hierbei der erste 103 und der zweite 104 Port des Switches der Kommunikation mit einem ersten Netzwerk des Netzwerksystems und der zweite Port 106 der Endsystemeinrichtung dient der Kommunikation mit einem zweiten Netzwerk des Netzwerksystems und ist dementsprechend ausgebildet. Folglich kann die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100 zur Kommunikation in einem Netzwerksystem mit zwei unabhängigen Netzwerken, wie zum Beispiel einem AFDX-Netzwerk, eingesetzt werden, wobei hier der Switch 101 mit einem ersten Netzwerk der unabhängigen Netzwerke verbunden ist und eine Verbindung mit dem zweiten Netzwerk über den zweiten Port 106 der Endsystemeinheit erfolgt.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel, welche in den Figuren nicht dargestellt ist, kann ein zweiter Switch vorgesehen sein, welcher mit dem zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 verbunden ist und identisch mit dem oben beschriebenen und in den Figuren dargestellten Switch 101 aufgebaut ist. Die Ausführungen gelten somit entsprechend. Der zweite Switch dient hierbei der Einbindung in das beschriebene zweite Netzwerk des Netzwerksystems.
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Eine Verwendung derartiger Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen 100 in einem Kommunikationsnetz bzw. in einem Netzwerksystem ist in 3 dargestellt. Neben herkömmlichen Endsystemen 301 des Netzwerksystems und herkömmlichen Switches 302 des Netzwerksystems findet ein Hybrid-Netzwerk-Endsystem 303 Anwendung. Wie der Figur zu entnehmen, ist es mit dem Hybrid-Netzwerk-Endsystem 303 möglich, weitere Endsysteme direkt ohne die Verwendung zusätzlicher Switches anzubinden, was eine flexiblere Struktur ermöglicht.
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In 4 ist ein weiteres Netzwerksystem unter Verwendung der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen dargestellt. Neben den herkömmlichen Endsystemeinrichtungen 401 und den herkömmlichen Switches 402 sind mehrere Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen 403 dargestellt. Diese sind im vorliegenden Beispiel in Reihe geschaltet. Dies wird im Allgemeinen auch als Daisy-Chaining der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen 403 bezeichnet, da mehrere Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen in Serie hintereinandergeschaltet sind. Im Falle der Verkabelung von Flugzeugsystemen ermöglicht dies zum Beispiel in großen bzw. langgezogenen Bereichen wie Flügeln, der Kabine etc. die Verbindung der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen bzw. weiterer herkömmlicher Endsystemeinrichtungen mit einem reduzierten Verkabelungsaufwand und einer erhöhten Flexibilität.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung ist in 5 dargestellt. Dieses unterscheidet sich im Allgemeinen durch die Bereitstellung einer Steuereinrichtung in der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung.
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Wie der 5 zu entnehmen, umfasst die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100, entsprechend der obigen Beschreibung, einen Switch 101 und eine Endsystemeinheit 102. Hinsichtlich des ersten, des zweiten und des dritten Ports 103, 104 und 105 des Switches sei auf obige Beschreibung verwiesen. Selbiges gilt für den ersten und den zweiten Port der Endsystemeinheit und die lokale Schnittstelle 106, 108 und 107.
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Ferner umfasst die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100 der 5 eine Steuereinheit 109. Diese Steuereinheit 109 ist ausgebildet, den Switch 101 in mehrere Modi zu schalten.
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Wird der Switch 101 durch die Steuereinheit 109 in einen ersten Modus geschaltet, so werden die an dem ersten Port 103 des Switches, dem zweiten Port 104 des Switches oder dem dritten 105 Port des Switches ankommenden Daten bzw. Datenpakete entweder an den ersten Port 103 des Switches, den zweiten Port 104 des Switches oder die Endsystemeinheit 102 über den dritten Port 105 des Switches 101 weitergeleitet bzw. nach einem Empfang an dem jeweiligen Port an den jeweiligen anderen Port ausgegeben.
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Eine derartige Steuerung ist in 7 beschrieben. Der Switch 101 wird, wie zu erkennen, entsprechend eines gewöhnlichen Switches in einer Sterntopologie betrieben. Daten bzw. Datenpakete, welche an den Ports 103, 104, 105 des Switches empfangen werden, werden bevorzugt entsprechend ihres Inhalts an den jeweiligen zuständigen Port weitergeleitet bzw. geroutet. Wird beispielhaft am ersten Port 103 ein Paket empfangen, überprüft der Switch 101, für welchen Port die Daten bestimmt sind und gibt sie an den jeweiligen zuständigen Port aus.
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In diesem Betriebsmodus ist, wie ebenfalls in der Figur dargestellt, bevorzugt die Endsystemeinrichtung 102 derart eingerichtet, die Daten, welche an dem ersten Port 108 zur Kommunikation mit dem Switch 101 oder an dem zweiten Port 106 zur Kommunikation mit dem Netzwerksystem empfangen werden, an die lokale Schnittstelle 107 weitergeleitet. Entsprechend werden bevorzugt die Daten, welche an der lokalen Schnittstelle 107 empfangen werden, sowohl an dem ersten Port 108 als auch an dem zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 ausgegeben, so dass, wenn die Endsystemeinheit 102 über den Switch 101 mit einem ersten Netzwerk verbunden ist und über den zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 mit einem zweiten Netzwerk zweier unabhängiger Netzwerke verbunden ist, sämtliche Daten bzw. Datenpakete der lokalen Schnittstelle 107 über beide Netzwerke verbreitet werden, bzw. aus beiden Netzwerken empfangen werden kann.
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Hierbei ist die Endsystemeinrichtung 102 bevorzugt derart ausgebildet, dass sie die Daten bzw. Datenpakete, die an dem ersten Port 108 oder dem zweiten Port 106 empfangen werden, an die lokale Schnittstelle 107 weiterleitet, wenn zeitlich vor dem Empfang der Daten bzw. des Datenpakets keine Kopie der Daten bzw. des Datenpakets an der Endsystemeinrichtung 102 empfangen wurde. Eine Bestimmung einer Kopie kann hierbei beispielhaft unter Verwendung einer Sequenznummer oder von Nutzdaten der empfangenen Daten bzw. des empfangenen Datenpakets erfolgen. Entsprechend kann die Endsystemeinrichtung 102 beispielhaft eingerichtet sein zu überprüfen, ob bereits Daten bzw. ein Datenpaket mit einer identischen Sequenznummer oder identischen Nutzdaten empfangen wurde und entsprechend die Weiterleitung vornehmen oder die empfangenen Daten bzw. das empfangene Datenpaket verwerfen, wenn zeitlich vor dem Empfang des Datenpakets eine Kopie der Daten bzw. des Datenpakets an der Endsystemeinrichtung 102 empfangen wurde. Es ist somit für den Fachmann ersichtlich, dass nicht alle an dem ersten Port 108 und dem zweiten Port 106 empfangene Daten bzw. Datenpakete an die lokale Schnittstelle weitergeleitet werden müssen.
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Es ist anzumerken, dass nicht ausgeschlossen ist, dass auch hierbei, wie oben beschrieben, mit dem zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 ebenfalls ein Switch verbunden ist, welcher ähnlich oder identisch dem Switch 101 aufgebaut ist und zur Kommunikation mit dem zweiten Netzwerk zweier unabhängiger Netzwerke des Netzwerksystems dient.
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Die Steuereinheit 109 kann ferner ausgebildet sein, den Switch 101 in einen zweiten Modus zu schalten. In diesem Modus werden die Daten bzw. Datenpakte, die an dem ersten Port 103 des Switches 101 empfangen werden, an die Endsystemeinheit 102 über den dritten Port 105 des Switches weitergeleitet und Daten, die an dem dritten Port 105 des Switches empfangen werden, an den ersten Port 103 weitergeleitet. Hierbei wird bevorzugt, wenn der Switch 101 in den zweiten Modus geschaltet ist, die Endsystemeinrichtung 102 derart eingerichtet oder die Endsystemeinrichtung 102 derart durch die Steuereinrichtung 109 gesteuert, dass an dem ersten Port 108 der Endsystemeinheit 102 empfangene Daten an den zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 weitergeleitet werden und an dem zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 empfangene Daten an den ersten Port 108 weitergeleitet werden.
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Ein derartiger zweiter Modus soll mit Bezug auf 8 beschrieben werden. Wie ersichtlich, ergibt sich hierbei ein Ring zwischen dem ersten Port 103 des Switches 101 und dem zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102. Daten bzw. Datenpakete, welche an dem ersten Port 130 des Switches 101 empfangen werden, werden somit durch Weiterleitung an den dritten Port 105 des Switches 101, Empfang an dem ersten Port 108 der Endsystemeinrichtung 102 und Weiterleitung an den zweiten Port 106 der Endsystemeinrichtung 102 in einer ringförmigen Weise weitergeleitet.
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Eine derartige Steuerung, bevorzugt mittels der Steuereinheit 109, erlaubt somit, die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100 in einem Ringmodus zu betreiben und diese somit in einen Netzwerkring bzw. in einer Ringtopologie unter Verwendung des ersten Ports 103 des Switches 101 und des zweiten Ports 106 der Endsystemeinheit 102 einzubinden.
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Die Endsystemeinheit 102 bestimmt bevorzugt, ob die Daten für sie bestimmt sind. Ist dies nicht der Fall, so gibt sie die Daten an ihrem jeweils anderen Port aus und die Daten verbreiten sich in derselben Richtung im ringförmigen Netzwerk weiter. Sind die Daten für die Endsystemeinrichtung 102 bestimmt, d.h. ist die Endsystemeinrichtung die Ziel-Endsystemeinrichtung der Daten bzw. des Datenpakets, so leitet sie diese an ihre lokale Schnittstelle 107 weiter. Da die Daten in zwei Richtungen über das Netz ausgebreitet werden, erreicht zu einem späteren Zeitpunkt die Ziel-Endsystemeinrichtung erneut dieselben Daten bzw. dasselbe Datenpaket am andern Port der Ziel-Endsystemeinrichtung. Diese wird dann bevorzugt durch die Schalteinrichtung verworfen. Bevorzugt ist hierbei eine Endsystemeinrichtung ferner derart ausgebildet, zu überprüfen, ob sie das Datenpaket bzw. eine Kopie hiervon bereits weitergeleitet hat. Ist dies der Fall, so ist die Schalteinrichtung der Endsystemeinrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, das Datenpaket zu verwerfen. Es ist somit für den Fachmann ersichtlich, dass nicht alle an den Ports der Endsystemeinrichtung 102 empfangene Daten bzw. Datenpakete an den jeweils anderen Port weitergeleitet werden müssen.
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Ferner kann, wie ebenfalls in 8 gezeigt, eine derartige Steuerung vorgenommen werden, dass ferner Daten bzw. Datenpakete, welche am zweiten Port 104 des Switches 101 empfangen werden, in den, durch den ersten Port 103 des Switches 101 und den zweiten Port 106 der Endsystemeinrichtung 102 gebildeten Ring eingekoppelt werden. Hierzu findet bevorzugt im Switch 101 neben der oben beschriebenen Weiterleitung eine Ausgabe an den zweiten Port 104 des Switches 101 statt, wenn der Switch 101 bestimmt, dass empfangene Daten bzw. ein empfangenes Datenpaket für den zweiten Port 104 bestimmt sind/ist. Alternativ können auch sämtliche an dem ersten 103 oder dem dritten 105 Port des Switches empfangene Daten auch an den zweiten Port 104 des Switches 101 ausgegeben werden. Entsprechend werden Daten bzw. Datenpakete, welche an dem zweiten Port 104 des Switches 101 empfangen werden, in das Ringnetz, welches durch den ersten Port 103 des Switches 101 und den zweiten Port 106 der Endsystemeinrichtung 102 gebildet ist, eingekoppelt, durch Ausgabe des an dem zweiten Port 104 des Switches 101 empfangener Datenpakete bzw. Daten an einem oder beiden Ports 103 und 105 des Switches 101.
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Ein dritter Modus soll nun anhand der 6 und 9 beschrieben werden. Der Switch 101 einer Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 100 nach einer weiteren Ausführungsform umfasst hierbei, wie in 6 gezeigt, einen vierten Port 110 des Switches 101.
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Die Steuereinheit 109 ist hierbei ausgebildet, den Switch 101 in einen dritten Modus zu schalten. In dem dritten Modus ist der Switch 101 eingerichtet, Daten, die an den Ports des Switches eingehen, an die beiden ausgehenden Ports des Switches beider Ringe auszugeben. Beispielhaft werden Daten, welche an dem ersten Port 103 empfangen werden, multipliziert bzw. vervielfacht und an den zweiten 104, d.h. an dem entsprechenden ausgehenden Port desselben Ringes, sowie an dem vierten 110 Port, d.h. an dem entsprechenden ausgehenden Port des weiteren Ringes des Switches 101 ausgegeben. In anderen Worten werden die Daten an einen Port jedes Rings, d.h. im vorliegenden Fall zweier Ringe an zwei Ports, ausgegeben, welche als ausgehende bzw. Ausgangsports der Ringe dienen. Dieser Betrieb wird auch als Quad-Box-Betrieb bezeichnet.
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Bevorzugt ist, wenn die Steuereinheit 109 den Switch in den dritten Modus geschaltet hat, die Endsystemeinrichtung 101 eingerichtet oder wird derart durch die Steuereinrichtung 109 gesteuert, dass an dem ersten Port 108 der Endsystemeinrichtung 102 empfangene Daten an den zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 weitergeleitet werden und an dem zweiten Port 106 der Endsystemeinrichtung 102 empfangene Daten an den ersten Port 108 der Endsystemeinheit 102 weitergeleitet werden. Hinsichtlich der Weiterleitung in der Endsystemeinrichtung, insbesondere der Weiterleitung an die lokale Schnittstelle und an den jeweils anderen Port, gilt die obige Beschreibung für den zweiten Modus entsprechend.
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Eine derartige Konfiguration ist in 9 dargestellt. Hierbei ist ersichtlich, dass die Verwendung des dritten Modus, welcher auch als Quad-Box-Modus bezeichnet werden kann, die Kopplung mehrerer Ringnetzwerke erlaubt. In 9 bilden beispielhaft der vierte Port 110 des Switches und der dritte Port 105 des Switches über die Weiterleitung der Endsystemeinheit 102 einen Ring mit dem zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 und der erste 103 und der zweite 104 Port des Switches 101 bilden einen weiteren (zweiten) Ring. Durch die Vervielfachung bzw. Vervielfältigung der Pakete durch den Quad-Box-Modus wird eine Übertragung der Daten zwischen den einzelnen Ringen sichergestellt, da zum Beispiel Daten, welche an dem ersten Port 103 des Switches empfangen werden, sowohl auf dem Ring zwischen dem ersten Port 103 des Switches und dem zweiten Port 104 des Switches übertragen werden, als auch durch die Ausgabe an dem vierten Port 110 des Switches auf dem zweiten Ring ausgegeben werden.
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Die Konfiguration der Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung mittels der Steuereinrichtung erlaubt somit einen vielfältigen Einsatz in vielfältigen Topologien, welche mit herkömmlichen Endsystemen unter Verwendung von separaten Switches nicht wirtschaftlich zu implementieren wären. Außerdem wird der Aufbau von gemischten Ring- und Sterntopologien möglich, wobei jeweils die Stärken der Topologien genutzt werden können. Zum Beispiel kann eine Ringtopologie eingesetzt werden, um die Verkabelung zu minimieren oder eine Sterntopologie eingesetzt werden, um eine unterschiedliche Kabelführung zu ermöglichen.
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In den 10 und 11 sind gemischte Ring- und Sterntopologien unter Verwendung der beschriebenen Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen dargestellt.
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In der 10 finden zum Beispiel neben herkömmlichen Endsystemeinrichtungen 1001 und herkömmlichen Switches 1002 mehrere Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen 1003a, b und c Verwendung. Hierbei wird die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 1003a im ersten Modus, welche auch als Stern- oder Star-Modus bezeichnet werden kann, betrieben. Hiermit verbunden ist eine Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 1003b, welche im zweiten Modus betrieben wird, welcher auch als gemischter oder mixed-Modus bezeichnet werden kann. Diese Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 1003b dient in der vorliegenden Anwendung der Verbindung zwischen einem Ringnetzwerk und dem Sternnetzwerk. Mit dem Ringnetzwerk, welches durch die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 1003b gebildet wird, ist im vorliegenden Fall wiederum eine Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung 1003c verbunden, welche im dritten Modus bzw. Quad-Box-Modus betrieben wird und zwei Ringnetze verbindet.
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Ersichtlicherweise bieten die beschriebenen Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen eine große Vielfalt und große Freiheiten, ein Netzwerk zur Kommunikation optimal unter Einsatz aller möglichen Topologien zu konfigurieren.
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In 11 ist hierbei ein weiteres System gezeigt, welches neben den gewöhnlichen Endsystemeinrichtungen 1101 und den gewöhnlichen Switches 1102 zwei Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtungen 1103 umfasst, welche jeweils im Mixed Mode betrieben werden und jeweils der Einkopplung eines Ringnetzes in die Sterntopologie dienen. Durch die Verwendung zweier Hybrid-Netzwerk-Endsysteme 1103 wird eine redundante Verbindung zum Sternnetz bereitgestellt, was eine höhere Zuverlässigkeit im Vergleich mit zum Beispiel Daisy-Chaining sicherstellt und somit die Ausfallsicherheit erhöht. Gleichzeitig wird der Verkabelungsaufwand im Ringnetzwerk minimiert, was zum Beispiel optimal für die Verkabelung eines Flügels einer Kabine etc. ist.
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Eine derartige oben beschriebene Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung kann bevorzugt zur Kommunikation zwischen Luftfahrzeugsystemen, insbesondere Flugzeugsystemen, ausgebildet sein. Insbesondere kann eine Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung bevorzugt ausgebildet sein zur Verwendung in AFDX-Netzwerken und kann eingerichtet sein, AFDX-Protokolle zu unterstützen.
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Eine derartige oben beschriebene Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung kann jedoch auch zur Verwendung in einem Automobil (Automobilendsystem) oder in einem anderen Fahrzeug (Fahrzeugendsystem) ausgebildet sein. Dies ist insbesondere bei Fahrzeugen vorteilhaft, welche erhöhte Anforderungen an die Datenübertragung zwischen Endsystem, wie bspw. Sensoren und Steuereinrichtungen eines Fahrzeugs, aufgrund von Drive-by-Wire, automatisiertem Fahren etc. aufweisen. Als Stichworte seien hier ebenfalls Autonomie sowie Fahrerassistenzsysteme bzw. Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) genannt. Auch die Ausbildung zur Verwendung in Schiffen, Industrieanlagen etc. ist vorgesehen.
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Die Hybrid-Netzwerk-Endsystemeinrichtung ist bevorzugt ausgebildet, eine deterministische Netzkommunikation zu betreiben.
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Wie dem Fachmann bekannt, sind Endsystemeinrichtungen bzw. Endsysteme mit einem Computernetz verbundene Vorrichtungen, welche am Rande des Netzes sitzen. Diese Endsysteme stellen Informationen und Dienste bereit. Anders ausgedrückt sind Endsysteme Einrichtungen, deren Anwendungen auf die Netzkomponenten zugreifen, um Daten von dem Netz zu senden oder zu empfangen wie beispielweise Sensoren, Steuereinrichtungen etc.. Im Falle von AFDX können die Endsysteme als AFDX-Endsysteme ausgebildet sein, welche Teil eines Avionic- oder Luftfahrzeug-Subsystems sind, welche Daten über zum Beispiel das AFDX-Netzwerk senden müssen. Anders ausgedrückt umfasst ein Subsystem, wie zum Beispiel ein Avionic- oder Luftfahrzeug-Subsystem, ein Endsystem bzw. eine Endsystemeinrichtung, wie oben beschrieben, welche hier bevorzugt als AFDX-Endsystemeinrichtung ausgebildet ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel, welche in den Figuren nicht dargestellt ist, kann ein zweiter Switch vorgesehen sein, welcher mit dem zweiten Port 106 der Endsystemeinheit 102 verbunden ist und identisch mit dem oben beschriebenen und in den Figuren dargestellten Switch 101 aufgebaut ist. Sämtliche Ausführungen gelten somit entsprechend. Der zweite Switch dient hierbei der Einbindung in das beschriebene zweite Netzwerk des Netzwerksystems.
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Hierbei ist anzumerken, dass der Begriff „weiterleiten“ derart zu verstehen ist, dass die Daten bzw. zumindest die Nutzdaten eines Datenpakets an einem Punkt empfangen und an einem anderen Punkt ausgegeben werden. Eine Anpassung des Datenpakets, wie zum Beispiel eine Änderung des Headers oder Ähnliches, kann hierbei vorgesehen sein.
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Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ARINC-Standard 664 [0002]
- Standard IEC 62439-3 [0004]
