本發明專利技術涉及一種用于對融合承載網絡中、尤其工業網絡和/或“時間敏感網絡”中的實時電報區分優先次序的方法，融合承載網絡具有至少一個中央和至少一個分散分配器基礎結構并且在融合承載網絡中至少一個服務發射和/或接收實時電報，融合承載網絡具有至少一個耦合節點，其是用于連接中央和分散分配器基礎結構的中央網絡節點，并且其具有至少一個耦合端口，耦合節點通過該端口與分散分配器基礎結構連接，其中耦合節點具有中央網絡端口，耦合節點通過該端口連入到中央分配器基礎結構中。為了高效地區分實時電報的優先次序而提出，在耦合節點的中央網絡端口處接收到的實時電報被分配有比在耦合端口處接收到的實時電報更高的優先級。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種用于對融合承載網絡（konvergenten Netzwerk)中的、尤其是工 業網絡中的實時電報區分優先次序的方法，其中，融合承載網絡具有至少一個中央分配器 基礎結構和至少一個分散分配器基礎結構，并且其中在融合承載網絡中至少一個服務發射 和/或接收實時電報，并且其中融合承載網絡具有至少一個耦合節點，其是用于連接中央分 配器基礎結構和分散分配器基礎結構的中央網絡節點，并且耦合節點具有至少一個耦合端 口，耦合節點通過該耦合端口與分散分配器基礎結構連接，其中，耦合節點具有中央網絡端 口，耦合節點通過該中央網絡端口連入到中央分配器基礎結構中。 此外，本專利技術還涉及一種網絡布置以及一種用于執行這種類型的方法的網絡設 備。
技術介紹
這種類型的方法可以應用到多個工業領域中，尤其是應用到自動化工業和汽車工 業中以及能源領域中。在那里產生對通信網絡的要求，在設備的范圍中（anlagenweit)基于 唯一的標準化的協議適用于從現場總線層面至企業層面的所有通信服務。這種類型的通信 網絡也被描述成融合承載網絡，在該網絡中能夠實現不同的服務和實時服務。這樣的網絡 也被描述為融合承載"時間敏感網絡"（TSN)。例如，在此對于工業領域稱為基于以太網協議 的通信。 也被稱為骨干(Backbone)的中央分配器基礎結構是融合承載網絡的中央部分。通 過該中央分配器基礎結構將大部分的數據分配給相應的分散分配器基礎結構。在此該骨干 也由多個、獨立的或者彼此連接的中央分配器基礎結構構成。（骨干的）中央分配器基礎結 構的效率通常明顯高于分散分配器基礎結構的效率。附加的是，在中央分配器基礎結構中 設置相應的冗余。 不同服務的共存產生一些挑戰。這些服務有循環數據交流、如連續地傳輸控制數 據(也就是控制數據流或者CD流)和音頻-視頻流(也就是AV流）以及非循環數據交流、如所 謂的最佳效果交流(BE-Traffic)，其應該以實際用于該服務的盡可能的速度傳輸。 盡管在同一網絡中共存有多個服務，必須滿足對于實時服務、例如對于工業控制 裝置和其實時電報，對于在控制設備和終端設備之間的每個路徑預設的要求，如最小延遲 時間（Low-Latency)與周期的最小偏差和在數據包的渡越時間時的最小偏差（Low-Jitter)，并且此外提供最夠的帶寬以及充足的資源。如其這樣的要求通常被總結成 "Quality of Service"（QoS)。該要求也必須在多個實時服務對共有的中央分配器基礎結 構進行訪問時被實現。 至今為止，在輸入端口上的Ingress-Policing(入口流量限制)和在輸出端口上的 Egress-Policing(出口流量限制）通過已知的機構，如Leaky-Bucket阻止，即循環數據流、 例如CD流或者AV流消耗超過為其預定的帶寬。如果例如數據流消耗其預定的帶寬，那么其 電報在確定的時間段中被刪除。因此，至今為止與在中央網絡端口（也就是骨干端口）處的 耦合端口相比較，在耦合節點處的較大的數據負載被考慮。耦合節點是網絡節點或者網絡 分配器，其將中央分配器基礎結構與分散分配器基礎結構連接，耦合端口是這樣的端口，在 該端口上分散分配器基礎結構連接至耦合節點。 至今為止，在已知的監管機構（例如Leaky-Bucket)的情況中，為中央網絡端口處 的實時服務預訂比用于耦合端口處的實時服務更多的帶寬。當各預訂的帶寬沒有被消耗 時，存在不必要的儲備，這會是不經濟的。然而，當預訂的帶寬分別被消耗時，該服務的實時 電報在一個時間段中被刪除，并且無法再確保有保證的和時間上正確的傳達電報。 "Quality of Service"要求也不再能夠被滿足。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種開頭所述類型的方法以及一種網絡布置和一種網絡 用戶，利用其能夠有效地區分實時電報的優先次序。 該目的在開頭所述類型的方法的情況中由此實現，即給在耦合節點的中央網絡端 口處接收到的實時電報分配有比在耦合端口處接收到的實時電報更高的優先級。 本專利技術基于這樣的認識，即端口特定的優先次序區分在考慮到在耦合節點的端口 處的不同數據負載時，在實時服務中、如例如在控制數據交流(CD交流）中明顯改善了傳輸。 這導致了在中央網絡連接的網絡節點中的最小的延遲時間、較小的網絡抖動、更大的帶寬 和較小的資源需求。 借此，準時地和可預見地向接收方傳輸實時電報，并且同時將用于另外的服務的 可提供帶寬最大化以及可以確保"Quality of Service"。在此，該電報是否通過具有較低 數據量的分散分配器基礎結構傳輸、還是通過具有較高數據量的中央分配器基礎結構傳輸 并不重要。同樣優選的是，在骨干中的實時電報是有較大意義的，并且其可以因此快速地經 過骨干。 在另外優選的設計方案中，給在耦合端口處接收的實時電報分配有比在耦合節點 的中央網絡端口處接收的實時電報更低的優先級。由此，強烈地考慮，即在多數情況中在中 央分配器基礎結構中的數據吞吐量明顯高于在網絡的分散部分中的數據吞吐量。這同樣避 免了，即已經在中央分配器基礎結構中進一步傳輸的實時電報被偶然進入到該網絡節點中 的新的、具有相同的優先級的實時電報阻擋。因此此外確保了，即不為實時電報分配不必要 高的優先級，并且因此導致在中央分配器基礎結構中的資源瓶頸 (Ressovtf cenengplssen )。 在另外優選的設計方案中，給在另外的中央網絡端口處的實時電報分配有相應下 一個較高的優先級。這具有特別的優點，即必須經過在中央分配器基礎結構中的特別長的 路徑的實時電報以升高的優先級進一步傳輸。如果實時電報達到最高的優先級，那么其可 以不必再被更高地區分優先次序。哪些端口執行該附加的優先次序區分取決于不同的因 素。中央分配器基礎結構的物理結構對此產生影響，例如對展現出長網絡路徑的狹窄位置 或者連接的中央網絡端口產生影響，已經能夠在準備階段或者在識別出問題時采取相應的 措施。在此也可以考慮在該關鍵性的端口之前進行優先次序區分，或者甚至通過該關鍵性 的段端口進行優先次序區分。 在另外優選的設計方案中，動態地給出實時電報的優先級。因此可以取決于哪些 實體預設動力學來相應地對變化的邊界條件進行快速地反應。生產能力的提高例如也可以 由網絡的擴展和發送和/或接收實時電報的參與者數量的增多來實現。在網絡布置中的一 個或者多個實體應該可以匹配于預設的優先級。例如，在中央分配器基礎結構中的中央網 絡分配器承擔該任務，并且在所有其他的設備上對分別有效的優先級進行同步。 此外，也可以考慮的是，該網絡布置的該優先級來自虛擬物理系統。借此，工業4.0 實現了兼容產品，在其中不僅僅將產品組網，而且也將工程設計和甚至資源關聯起來。借此 能夠高效地生產例如小批量的產品。 用于指派實時電報的優先級的另外的標準可以是實際的網絡負載。取決于負載地 給出優先級具有優點，即能夠直接地對在融合承載網絡中的日常負載波動做出反應。此外， 在產品中的層開始或者在啟動新系列產品時的包括測試和設施在內的產品數據的傳輸屬 于該負載波動。 當分別進行接收的網絡端口實現對實時電報的優先次序區分時是特別優選的。因 此確?？偸侵苯拥夭⑶覠o進一步延遲地開始實時電報的優先次序區分。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于對融合承載網絡(1)中的實時電報區分優先次序的方法，其中，所述融合承載網絡(1)具有至少一個中央分配器基礎結構(2)和至少一個分散分配器基礎結構(12)，并且其中在所述融合承載網絡(1)中至少一個服務發射和/或接收實時電報，并且其中所述融合承載網絡(1)具有至少一個耦合節點(10)，所述耦合節點是用于連接中央分配器基礎結構(2)和分散分配器基礎結構(12)的中央網絡節點(8)，并且所述耦合節點具有至少一個耦合端口(11)，所述耦合節點(10)通過該耦合端口與所述分散分配器基礎結構(12)連接，其中，所述耦合節點(10)具有中央網絡端口(6)，所述耦合節點(10)通過所述中央網絡端口連入到所述中央分配器基礎結構(2)中，其特征在于，給在所述耦合節點(10)的所述中央網絡接口(6)處接收到的實時電報分配有比在所述耦合端口(11)處接收到的實時電報更高的優先級(30)。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：弗朗茨約瑟夫·格茨，迪特爾·克洛茨，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE
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