本发明专利技术涉及一种在第一和第二通信设备(3,4)之间进行数据传输(2)时用于数据包(1)的双向传输(2)的数据包(1)，以及一种用于传输这种数据包(1)的方法(100)。根据本发明专利技术，从第一(3)向第二通信设备(4)传输的数据包(1)包含对于所有之前由第一通信设备(3)在该数据传输(2)中接收的数据包(1)的确收信息(5,45)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在第一和第二通信设备之间的数据传输中用于数据包的双向传输的数据包以及用于传输这种数据包的方法
本专利技术涉及一种用于尤其在自动系统中的主机/备用机配置下双向传输数据包的数据包，以及一种用于传输这种数据包的方法。
技术介绍
从EP I 743 225 BI中已知在用于控制技术过程(如产生能量)的自动化系统中的主机/备用机(备机)配置。 在此，主机系统(Master)通过快速物理通信连接，以太网，与备机或或者说备用机系统(Reserve)连接(冗余的主机/备用机配置)，其中经过快速的通信连接在主机和备用机之间双向交换数据，典型地以按照标准化的传输协议的数据包的形式并且典型地每个自动化周期一次。 这种具有时间关键的任务的冗余的主机/备用机系统，如在此在自动化系统中那样，要求尤其在自动化系统中，恰好在能量产生过程中用于在主机和备用机之间的数据双向交换的有效的、可靠的、可控的或受控的并且决定性的通信机制。 在此，对于数据交换的主要要求详细为: a)具有决定性的传输时间的可靠的、受控或可控的并且鲁棒性的作用方式， b)双向的数据交换(全双工)， c)短暂或缩短的传送时间， e)有效利用现有的运行资源，如计算时间等，以及通信带宽， f)支持点对点连接， [0011 ] g)利用标准化的传输协议，例如以太网。 还已知的是，基于对应于层4或更高根据OSI层或者说OSI参考模型的TCP/IP或类似通信协议来实现在联网系统的通信参与方/设备之间的数据交换。 这种标准通信协议在系统中在应用者层面上虽然例如经过不断交换如确收电报那样的相应的控制通知而接收了通信协议，却具有复杂且高开销的协议堆叠并且并非决定性的。 此外，按照这些机制运行的数据交换要求高的传输或传递时间，在此，从用于通信参与方之间的两个方向的传递时间相加得到用于在两个通信参与方之间的双向数据交换的总传递时间。 虽然用于数据传输的多种实时扩展强调决定性的传输时间，却在此也从用于通信参与方之间的两个方向的传递时间中相加得到总的传递时间。实时扩展也造成系统中更高的管理开销，对系统具有反作用并且于是也没带来与传递时间和效率有关的改进。
技术实现思路
本专利技术基于如下任务，S卩，尤其是在具有时间关键的任务的冗余系统中，如在自动化系统中的主机/备用机配置中，改进在通信参与方/设备之间的双向传输。 该任务通过在第一和第二通信设备之间的数据传输中用于数据包的双向传输的数据包，以及通过一种具有根据相应的独立权利要求的特征的、用于在第一和第二通信设备或者说通信参与方之间的数据传输中进行的数据包的双向传输中传输数据包的方法来解决。 根据本专利技术，从第一向第二通信设备传输的数据包包含对于所有之前已经由第一通信设备在该数据传输中接收的数据包的确收信息。 根据本专利技术，形成待从第一向第二通信设备传输的数据包，该数据包包含对于所有之前已经由第一通信设备在该数据传输中接收的数据包的确收信息。这样形成的数据包然后从第一通信设备向第二通信设备传输。 简单来说，按照本专利技术，在两个通信参与方之间的所限定或者说规定的数据传输或者说(数据)传递范围中的双向数据传输中，从一个通信参与方向另一个通信参与方传输的数据包除了待传输的有用数据之外，附加地包含所有所接收的数据的确收状态，或者说关于所有已经接收的数据的确收信息，这些数据是由另一通信伙伴在该所限定的传递范围中向通信参与方发送的。 换言之，按照本专利技术，在两个通信参与方之间双向地在根据本专利技术的数据包中同时传递有用数据和确收数据，其中确收数据包含所有已经接收的数据包的确收状态，这些数据包是在所规定的、所限定的传递中由通信伙伴向另一通信参与方发送的。 在此，在本专利技术中，对于已经由通信设备/参与方接收的数据包的确收信息理解为，这种对于该特定数据包明确的信息特征在于该特定的数据包已由待接收的通信设备/参与方正常接收了。 合乎目的地，这种明确的标记或者说确收信息，也简称为“包确收”对于例如通过(每个数据包)一个比特编码的形式已经接收的数据包进行。比特的二进制数“O”于是例如可以代表“未(正常地)接收”/ “未确收”或者表征这种数据包，相反地，比特的二进制数“I”于是可以代表“已接收”/ “已确收”或者可以表征这种数据包。 特别合乎目的的是，按照比特序列的形式构建用于所有已经接收的数据包的确收信息，其中比特序列的相应隐含的比特索引对应于所属的数据包号。 由此，即通过根据本专利技术地同时传递有用数据和根据本专利技术的确收数据，或者说通过根据本专利技术设计的数据包中的确收信息，本专利技术能够实现，在两个通信参与方之间的(数据)传递中，例如在自动化系统中的冗余主机/备用机配置中的自动化周期中，不再需要对于所获得的数据或关于所获得的数据包的单独的确收电报。 在通信参与方之间传输的数据包的较少的、即通过根据本专利技术可以实现的省去单独的确收电报而减小的数据包数量又能够实现双向数据交换时较短的传送时间。 基于不再需要单独的确收电报和通过由此实现的短传送时间，本专利技术于是引起通信参与方之间优化的、高效率的和有效的数据交换。 本专利技术还通过反映通信参与方之间的数据传送的当前传输状态的确收信息实现了数据传送时或传送数据的高即时性。于是本专利技术以简单方式实现了，每个通信参与方随时知道在两个(通信)方向上已经接收了多少个和哪些数据包。 本专利技术还可以以简单方式和/或小开销来实现，数据包通常设有标准化的构造或结构，其可以通过根据本专利技术的确收信息来扩展。由此于是还可以实现统一的包结构，其可以在标准化的通信服务，如OSI或TCP/IP的范围中使用。 换言之，本专利技术以简单和高效率的方式适用于结合下级布置于本专利技术的标准通信服务，例如结合与OSI层或OSI参考模型的层2 (安全层，数据链路)对应的通信，以便将标准化的传输协议，如以太网，用作下级布置的通信服务。 该下级布置的通信服务在此可以提供在具有数据包的通信设备之间的逻辑链接，包括基本的错误识别或者基本的错误校正机制(例如周期性的冗余检验CRC)，并且接管数据包的物理寻址。所有其余的任务，诸如确收、包复制、错误识别、冗余管理等，可以通过本专利技术来接管或提供。 本专利技术于是能够实现: a)在通信参与方之间交换数据时的具有决定性传输时间的可靠且鲁棒性的作用方式， b)双向的数据交换(全双工)， c)传送时间的减少(通过能够实现的省去确收电报)， d)支持冗余的通信连接以提高可用性和带宽， e)通过将协议管理数据最小化和将数据传输并行化来有效利用存在的运行资源和通信带宽， f)支持点对点连接， g)将标准化的传输协议(例如以太网)用作下级布置的通信服务。 本专利技术的优选扩展也来自从属权利要求。 所描述的扩展不仅涉及数据包，还涉及方法。 本专利技术和/或所描述的扩展可以至少部分地、以及总体上不仅实现为软件还实现为硬件，例如在使用特殊电路的条件下。 此外，本专利技术和/或所描述的扩展的实现至少部分地，以及在总体上通过计算机可读的存储介质而是可能的，在该存储介质上存储有实施本专利技术或扩展的计算机程序。 本专利技术和/或所描述的扩展还可以至少部分地，也在总体上通过计算机程序结果实现，其具有在其上存本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在第一(3)和第二通信设备(4)之间进行数据传输(2)时用于数据包的双向传输的数据包(1)，其特征在于，从第一(3)向第二通信设备(4)传输的数据包(1)包含对于所有之前已经由第一通信设备(3)在该数据传输(2)中接收的数据包的确收信息(5)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.26 DE 102012210816.51.一种在第一(3)和第二通信设备(4)之间进行数据传输(2)时用于数据包的双向传输的数据包(I)，其特征在于，从第一⑶向第二通信设备⑷传输的数据包⑴包含对于所有之前已经由第一通信设备(3)在该数据传输(2)中接收的数据包的确收信息(5)。2.根据上述权利要求中至少一项所述的数据包(I)，其特征在于，所述确收信息(5，45)编码为比特序列(47)，尤其是其中该比特序列(47)的每一比特(46)编码对于一个数据包(I)的确收状态(5，45)。3.根据上述权利要求中至少一项所述的数据包(I)，其特征在于，所述数据包(I)对于第一和第二通信设备(3，4)之间的每个物理通信连接(7，8)分别包含一个接收计数器(41，42)，该接收计数器说明由通信设备(3，4)通过相应的物理通信连接(7，8)已经接收了多少数据包(I)。4.根据上述权利要求中至少一项所述的数据包(1)，传输(122)按照提供具有固定长度的数据包的交换的通信服务(9)，尤其按照与OSI参考模型的层2对应的下级布置的通信(9)来进行。5.根据上述权利要求中至少一项所述的数据包(1)，传输(122)按照标准化的传输协议，尤其按照以太网协议来进行。6.根据上述权利要求中至少一项所述的数据包(1)，传输(122)在第一和第二通信设备(3，4)之间进行，其中第一和第二通信设备(3，4)是在主机/备用机配置(61)中，尤其在特别用于在生产商品或能量时的过程控制的自动化系统(62)中的主机系统(3)和备用机系统⑷。7.根据上述权利要求中至少一项所述的数据包(1)，传输(122)在第一和第二通信设备(3，4)之间进行，其中第一和第二通信设备(3，4)经过至少两个冗余的通信连接(7，8)彼此连接。8.—种在第一(3)和第二通信设备(4)之间的数据传输(2)时用于在数据包的双向传输情况下传输数据包(I)的方法(100),其中， -形成(121)待从第一(3)向第二通信设备(4)传输的数据包(I)，该数据包包含对于所有之前已经由第一通信设备(3)在该数据传输(2)中接收...
【专利技术属性】
技术研发人员：A德雷宾格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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