一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102833168 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 3 1 6 8 A *CN102833168A* (21)申请号 201210320810.6 (22)申请日 2012.08.31 H04L 12/56(2006.01) (71)申请人北京东土科技股份有限公司 地址 100041 北京市石景山区实兴东街18 号崇新创意大厦2层 (72)发明人黄剑超 薛百华 (74)专利代理机构北京同达信恒知识产权代理 有限公司 11291 代理人黄志华 (54) 发明名称 一种基于时间触发机制的数据传输方法及装 置 (57) 摘要 本发明。

2、提供了一种基于时间触发机制的数据 传输方法及装置，该方法中交换设备接收与其连 接的每个节点发送的请求报文，根据与网络节点 之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点在一 个调度时间周期内待发送报文包含的总字节信 息，确定时间片对应的时间长度；根据确定的时 间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含 的总字节信息，确定时间周期调度表；根据该时 间周期调度表，将每个节点的报文转发给网络节 点。在本发明中交换设备根据每个节点的数据传 输需求，采用时间触发机制通过制定时间周期调 度表对每个节点进行调度，避免了部分报文无法 得到及时处理的问题，从而有效地提高了业务处 理的安全性。 (51)Int.Cl. 权。

3、利要求书2页 说明书10页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 6 页 1/2页 2 1.一种基于时间触发机制的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括： 交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的该节 点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息； 根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字 节信息，确定时间片对应的时间长度； 根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时 间周期调度表； 根据所述时间周期调度表，将每个节点的。

4、待发送报文转发给所述网络节点。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据与网络节点之间的通讯线路的 总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度，包 括： 交换设备根据获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信息 的最小公约数； 将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据确定的时间片对应的时间长度及 每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表，包括： 根据每个节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计 算每个节点对应的时间片数量； 根据每个节点对应。

5、的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片。 4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每个节点对应的时间片数量，在时间周 期表中为每个节点分配时间片，具体包括： 根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息； 当确定该节点的请求报文中携带时序信息时，根据该时序信息及该节点对应的时间片 数量，在时间周期表中为该节点分配时间片；否则 根据该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片。 5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当新的节点与交换设备连接时，所述方法还 包括： 根据接收到的新节点发送的请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送 报文包含的总字。

6、节信息，判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是否满足该节点在 一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求； 当确定满足需求时，根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节 信息，确定时间片对应的时间长度； 根据确定的时间片对应的时间长度及该节点待发送报文包含的总字节信息，更新时间 周期调度表； 根据所述更新的时间周期调度表，将该节点的待发送报文转发给所述网络节点； 否则，丢弃该节点发送的请求报文。 6.一种基于时间触发机制的数据传输装置，其特征在于，所述装置包括： 接收获取模块，用于接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中 携带的该节点在一个调度时间周。

7、期内，待发送报文包含的总字节信息； 权 利 要 求 书CN 102833168 A 2/2页 3 计算模块，用于根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报 文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度； 生成模块，用于根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字 节信息，确定时间周期调度表； 调度模块，用于根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络 节点。 7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于根据获取的每个节 点在待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信息的最小公约数，将确定的所述 最小公约数作为时间片对应的时间。

8、长度。 8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生成模块具体用于根据每个节点待发 送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计算每个节点对应的时间 片数量，根据每个节点对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片。 9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生成模块具体用于 根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息，当确定该节点 的请求报文中携带时序信息时，根据该节点时序信息及该节点对应的时间片数量，在时间 周期表中为该节点分配时间片，否则根据该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该 节点分配时间片。 10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，。

9、所述装置还包括： 判断模块，用于根据接收到的新节点发送的请求报文中携带的该节点在一个调度时间 周期内，待发送报文包含的总字节信息，判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是 否满足该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求； 计算模块，还用于当确定满足需求时，根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报 文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；否则，丢弃该节点发送的请求报文； 生成模块，还用于根据确定的时间片对应的时间长度及该节点在一个调度时间周期 内，待发送报文包含的总字节信息，更新时间周期调度表； 调度模块，还用于根据所述更新的时间周期调度表，将该节点的待发送报文转发。

10、给所 述网络节点。 权 利 要 求 书CN 102833168 A 1/10页 4 一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及工业以太网中节点数据通讯技术领域，尤其涉及一种基于时间触发机 制的数据传输方法及装置。 背景技术 0002 工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，工业以太网在实时性、可靠性、 抗干扰性、可操作性等方面都有突出的表现。高通讯速率是工业以太网的显著特点之一，目 前百兆、千兆以太网已经广泛使用，1Gb/s以太网技术也逐渐成熟，相对于传统最高通讯速 率只有12Mb/s的现场总线。工业以太网更适合对宽带要求不断增长的工业控制网络。 0003 在。

11、智能电网、轨道交通及采矿运输等行业普遍使用工业以太网技术，主要是由于 这些行业在组网过程中，对网络的实时性及可靠性等方面有很高的要求。在这些行业构建 的工业以太网中，网络中的每个节点通常都采用事件触发机制，即网络上所有的数据通讯 都是由外部（或内部）事件的出现来触发的，比如，报警信息等。但是，事件触发的出现有很 强的随机性，网络上任意节点可以在任意时刻主动向网络上其他节点发送报文，只要总线 空闲，各节点都有权使用网络，从而造成了网络的通讯事件具有很强非确定性。 0004 如图1所示，为现有的数据传输系统结构示意图，每个交换设备分别与多个节点 相连，交换设备与网络节点相连，节点将待发送给网络节点。

12、的报文发送给交换设备，交换设 备再将报文转发给网络节点。 0005 但是，在图1所示的系统架构中，节点的数据传输操作都是由事件的出现来触发 的，节点可以根据需要随时向网络节点发送报文，若某个时间段内，各节点向网络节点发送 的报文突增，那么就会有大量的报文到达网络节点侧，而网络节点接收及处理报文的能力 有限，若此时网络节点无法接收并处理所有报文，则会导致部分报文无法得到及时处理，如 果某些优先级较高的报文（例如报警报文）没有得到及时处理，则会大大降低业务的安全 性。 发明内容 0006 有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置， 用以解决在现有的工业以太网中由于节点的。

13、数据传输操作都是由事件的出现来触发的，而 导致节点发送的部分报文无法得到及时处理，使得业务的安全性较低的问题。 0007 本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法，该传输方法包括： 0008 交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文中携带的 该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息； 0009 根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的 总字节信息，确定时间片对应的时间长度； 0010 根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点在待发送报文包含的总字节信息， 确定时间周期调度表； 说 明 书CN 102833168 A 2/10。

14、页 5 0011 根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。 0012 本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输装置，该传输述装置包括： 0013 接收获取模块，用于接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报 文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息； 0014 计算模块，用于根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发 送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度； 0015 生成模块，用于根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的 总字节信息，确定时间周期调度表； 0016 调度模块，用于根据所述时间。

15、周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述 网络节点。 0017 本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置，该方法中交换设备 接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取该请求报文中携带的该节点在一个调度时 间周期内，待发送报文包含的总字节信息；根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获 取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；根据确定的时 间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；根 据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。在本发明中交换 设备根据每个节点的数据传输需求，通过时间触发机制制定时间周期。

16、调度表，并对每个节 点进行调度，因此能够避免大量报文同时到达网络节点的现象，那么网络节点就可以及时 接收并处理各报文，避免部分报文无法得到及时处理的问题，从而有效地提高了业务处理 的安全性。 附图说明 0018 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 0019 图1为现有技术中的数据传输系统架构示意图； 0020 图2为本发明提供一种基于时间触发机制的数据传输的过程示意图； 0021 图3为本发明提供的一种基于时间触发机制的数据传输的详细过程示意图； 0022 图4为本发明提供的当新。

17、节点与交换设备连接时，一种基于时间触发机制的数据 传输的详细过程示意图； 0023 图5-1为本发明提供的一种基于时间触发机制网络构架的结构示意图； 0024 图5-2-1为本发明提供一种基于时间触发机的数据传输方法的时间周期调度表 结构示意图一； 0025 图5-2-2为本发明提供一种基于时间触发机的数据传输方法的时间周期调度表 结构示意图二； 0026 图6为本发明提供的一种基于时间触发机制的数据传输装置的结构示意图。 具体实施方式 0027 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结 合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施。

18、例仅仅 说 明 书CN 102833168 A 3/10页 6 用以解释本发明，并不用于限定本发明。 0028 本发明实施例为了解决现有技术中当工业以太网存在多个重要节点时，为了保证 重要节点实时传输而采用点对点直连的方式，而导致的组网成本高、带宽资源浪费严重、网 络可靠性差的问题，提出了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置。 0029 下面结合说明书附图，对本发明实施例进行详细说明。 0030 图2为本发明提供一种基于时间触发机制的数据传输的过程示意图，该传输过程 包括以下几个步骤： 0031 S201：交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文。 0032 本发明实施例中，交换设备可。

19、以但不限于为以太网中的交换机设备。 0033 交换设备通过通讯线路与网络节点相连，而且该交换设备通过通讯线路分别与各 节点相连。交换设备与网络节点之间的传输距离较远，这两者之间的通讯线路可以为百兆 光纤或者千兆光纤，交换设备和各节点之间的传输距离非常近，因此可以将交换设备与各 节点组成局域网络，在该局域网络内，交换设备和节点之间的通讯线路可以为百兆光纤或 者千兆光纤，还可以采用带宽较小的通讯线路。由于交换设备和各节点之间在组成的局域 网络内进行数据传输，而交换设备只需要通过与网络节点之间的通讯线路即可实现网络节 点与多个节点之间的实时通讯，因此，大大节省了带宽资源，减少了组网成本，降低了维护 。

20、难度，进而提高了网络的可靠性。 0034 其中，根据与交换设备连接的各节点的具体分布位置及网络节点的物理位置确定 交换设备的物理位置，原则上尽量保证各节点到交换设备之间及交换设备到网络节点之间 通讯线路的总长度最短。 0035 S202：获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包 含的总字节信息。 0036 其中所述请求报文中包含该节点的标识（Identity，ID）信息、待发送报文包含的 总字节信息、时序信息等。 0037 S203：根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包 含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度。 0038 本发明实施例中，网。

21、络节点可以但不限于为控制中心。 0039 具体的，交换设备根据自身与网络节点相连的通讯线路的总带宽，及获取的与自 身连接的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息确定一个时间片 单位的时间长度，其中，时间片对应的时间长度的确定，既可以是为每个节点分配一个时间 片就可以满足该节点在一个调度时间周期内数据传输的需求，也可以是为每个节点分配至 少一个时间片才可以满足该节点在一个调度时间周期内数据传输的需求。 0040 S204：根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信 息，确定时间周期调度表。 0041 时间周期调度表中包含在一个时间周期内，与交换设备连接的每。

22、个节点进行数据 传输时对应的时间片数量及位置。其中，一个时间周期是通过交换设备与网络节点相连的 通讯线路的总带宽确定的。 0042 S205：根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述网络节点。 0043 其中，交换设备根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所述 说 明 书CN 102833168 A 4/10页 7 网络节点，实质上是根据所述时间周期调度表对每个节点进行调度。此时交换设备会先将 确定的所述时间周期调度表发送给与自身连接的每个节点，每个节点接收到时间周期调度 表之后，按照时间周期调度表，将待发送给网络节点的报文转发给交换设备，交换设备再将 接收到的报。

23、文转发给网络节点。具体的，每个节点接收到时间周期调度表之后，在时间周 期调度表中确定出交换设备为该节点分配的时间片，然后在确定出的时间片对应的时间段 内，将待发送给网络节点的报文转发给交换设备。 0044 在本发明中交换设备根据每个节点的数据传输需求，通过时间触发机制制定时间 周期调度表，并对每个节点进行调度，因此能够避免大量报文同时到达网络节点的现象，那 么网络节点就可以及时接收并处理各报文，避免部分报文无法得到及时处理的问题，从而 有效地提高了业务处理的安全性。 0045 优选的，在本发明中为了提高时间片的分配精度，进一步节省带宽资源，提高带宽 资源的利用率，所述根据与网络节点之间的通讯线。

24、路的总带宽及获取的每个节点在一个调 度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度，包括： 0046 交换设备根据获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节 信息的最小公约数； 0047 将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。 0048 具体的，交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报文 中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，并根据获取的每 个节点在待发送报文包含的总字节信息，计算所有节点待发送报文包含的总字节信息的最 小公约数，将确定的所述最小公约数作为一个时间片单位的时间长度，即每个节点对应的 时间。

25、片数量均为整数，且每个节点充分利用了分配给自身的每一个时间片。 0049 优选的，在本发明中为了提高时间周期调度表的可扩展性，所述根据确定的时间 片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表，包 括： 0050 根据每个节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长 度，计算每个节点对应的时间片数量； 0051 根据每个节点对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片。 0052 具体的，交换设备根据与自身连接的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报 文包含的总字节信息及确定的时间片单位的时间长度，计算每个节点对应的时间片数量， 并在时间周期调。

26、度表中为每个节点分配时间片，其中，每个节点对应时间片在时间周期调 度表中要均匀的分布，若存在空闲时间片，则在时间周期调度表中每相邻的两个节点之间 平均分配空闲的时间片，因此，当某个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字 节信息增加时，可以将与之相邻的空闲时间片直接分配给该节点，从而避免了为每个节点 重新分配时间片，提高了时间周期调度表的可扩展性。 0053 优选的，在本发明中为了满足节点数据传输的时序要求，所述根据每个节点对应 的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片，包括： 0054 根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息； 0055 当确定该节点的请求。

27、报文中携带时序信息时，根据该时序信息及该节点对应的时 间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片；否则 说 明 书CN 102833168 A 5/10页 8 0056 根据该节点对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片。 0057 具体的，当网络中某些节点的数据传输有时序的要求时，交换设备在计算出每个 节点对应的时间片数量后，根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时 序信息，当确定该节点的请求报文中携带时序信息时，按照该节点对应的数据传输先后顺 序在时间周期表中确定与该节点对应的位置，并均匀的为该节点分配时间片。 0058 本发明实施例中，每个时间片都对应起始时间点和。

28、结束时间点，节点在接收到时 间周期调度表之后，在时间周期调度表中确定出交换设备为该节点分配的时间片，并在分 配的各时间片中，确定出第一个时间片的起始时间点以及最后一个时间片的结束时间点， 然后在确定出的起始时间点和结束时间点之间的时间段内，将待发送给网络节点的报文转 发给交换设备。 0059 图3为本发明提供的一种基于时间触发机制的数据传输的详细过程示意图，该传 输过程包括以下几个步骤： 0060 S301：交换设备接收与其连接的每个节点发送的请求报文。 0061 S302：获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包 含的总字节信息。 0062 S303：根据获取的每个节。

29、点待发送报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信 息的最小公约数，将确定的所述最小公约数作为时间片对应的时间长度。 0063 S304：根据每个节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时 间长度，计算每个节点对应的时间片数量。 0064 S305：根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息，当判 定结果为是时，进行步骤S306，否则，进行步骤S307。 0065 S306：根据该时序信息及该节点对应的时间片数量在时间周期表中为该节点分配 时间片。 0066 S307：根据该节点对应的时间片数量在时间周期表中均匀的为该节点分配时间 片。 0067 交换设备得到时间。

30、周期调度表后，将时间周期调度表发送给与自身连接的每个节 点，每个节点接收到时间周期调度表之后，按照时间周期调度表，将待发送给网络节点的报 文转发给交换设备，交换设备接收到该报文后，直接通过通讯线路将该报文转发给网络节 点，此时该交换设备和网络节点之间的通讯线路只用来传输该报文。在本发明实施例中，每 个节点在时间周期调度表中占用不同的时间片，因此各节点会在不同的时间向交换设备发 送报文，那么交换设备和网络节点之间的通讯线路不会同时传输多个节点的报文，只传输 一个节点发送的报文。 0068 在本发明中交换设备根据获取的每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包 含的总字节信息，计算所有节点在一个调。

31、度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的 最小公约数，并作为一个时间片单位的时间长度，结合节点的时序要求，在时间周期表中均 匀的为每个节点分配时间片。因此，提高了时间片的分配精度及时间调度表的可扩展性，从 而进一步节省了带宽资源，降低了组网成本。 0069 优选的，在本发明中为了进一步提高时间周期调度表的可扩展性，当新的节点与 交换设备连接时，所述方法还包括： 说 明 书CN 102833168 A 6/10页 9 0070 根据接收到的新节点发送的请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待 发送报文包含的总字节信息，判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是否满足该节 点在一个调度时间。

32、周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求； 0071 当确定满足需求时，根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总 字节信息，确定时间片对应的时间长度； 0072 根据确定的时间片对应的时间长度及该节点待发送报文包含的总字节 0073 信息，更新时间周期调度表； 0074 根据所述更新的时间周期调度表，将该节点的待发送报文转发给 0075 所述网络节点； 0076 否则，丢弃该节点发送的请求报文。 0077 图4为本发明提供的当新节点与交换设备连接时，一种基于时间触发机制的数据 传输的详细过程示意图，该传输过程包括以下几个步骤： 0078 S401：交换设备接收与新节点发送的请求报文。

33、。 0079 S402：获取所述请求报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包 含的总字节信息。 0080 S403：判断时间周期调度表中包含的空闲时间片数量是否满足该节点待发送报文 包含的总字节信息的需求，当判定结果为是时进行步骤S304，否则，丢弃该节点发送的请求 报文。 0081 S404：判断所述请求报文中携带的该节点待发送报文包含的总字节信息是否为 当前时间片对应的时间长度的整数倍，当判定结果为是时进行步骤S406，否则，进行步骤 S405。 0082 S405：计算新节点待发送报文包含的总字节信息及当前时间片对应的时间长度的 最小公约数，将确定的所述最小公约数作为时间片对。

34、应的时间长度。 0083 S406：根据新节点待发送报文包含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间 长度，计算新节点对应的时间片数量。 0084 S407：根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是否携带时序信息，当判 定结果为是时进行步骤S308，否则，进行步骤S309。 0085 S408：根据提取的该时序信息及该节点对应的时间片数量在时间周期表中为该节 点分配时间片。 0086 当确定新节点的请求报文中携带时序信息时，根据与新节点数据传输顺序的节点 在时间周期调度表中的位置确定该新节点的位置，判断所述确定的该新节点的位置包含的 空闲时间片数量是否小于该新节点对应的时间片数量，当判定。

35、结果为是时，按照本发明提 供的方法重新确定时间周期调度表；否则，在时间周期表中所述确定的该新节点的位置均 匀的为新节点分配时间片。 0087 另外，在本发明中当有新节点连接到交换设备，且新节点有报文发送时间顺序的 要求时，按照本发明提供的方法也可以直接重新确定时间周期调度表。 0088 S409：根据新节点对应的时间片数量在时间周期表中均匀的为新节点分配时间 片。 0089 交换设备将更新的所述时间周期调度表发送给新节点，新节点接收到时间周期调 说 明 书CN 102833168 A 7/10页 10 度表之后，按照时间周期调度表，将待发送给网络节点的报文转发给交换设备，交换设备接 收到该报文。

36、后，直接通过通讯线路将该报文转发给网络节点，此时该交换设备和网络节点 之间的通讯线路只用来传输该报文。在本发明实施例中，每个节点在时间周期调度表中占 用不同的时间片，因此各节点会在不同的时间向交换设备发送报文，那么交换设备和网络 节点之间的通讯线路不会同时传输多个节点的报文，只传输一个节点发送的报文。 0090 本发明实施例中，当新的节点与交换设备连接时，如果新节点待发送报文包含的 总字节信息不为当前时间片对应的时间长度的整数倍，则会重新计算时间片对应的时间长 度，此时虽然时间片对应的时间长度发生了变化，但是其他已经与交换设备连接的节点的 对应时间片的数量也会发生变化，那么已经与交换设备连接的。

37、节点的各时间片对应的总时 间长度是保持不变的，因此交换设备无需再将时间周期调度表发送给已经与交换设备连接 的节点，已经与交换设备连接的节点可以按照之前接收到的时间周期调度表中的各时间片 的时间来发送报文即可，因此有效地节省了交换设备和各节点之间的传输资源。 0091 图5-1为本发明提供的一种基于时间触发机制网络构架的结构示意图，该网络构 架是由网络节点、交换设备及节点（A、B、C、D、E）组成，各节点与交换设备相连，交换设备通 过通讯网络与网络节点相连。其中，节点E为新增加的节点，并且节点（B、E）有时序的要求， 节点B要在节点D之后发生，新增加的节点E需要在节点A之后发送。 0092 具体。

38、的交换设备接收每个节点（A、B、C、D）发送的请求报文，获取每个节点在一个 调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息（其中，节点AD待发送报文包含的总字 节信息依次为：10M、20M、10M、10M，通讯网络总带宽为10M），交换设备确定每个节点总字节 信息的最小公约数为10M，则确定时间片对应的时间长度为发送10M的数据所需的时间长 度，根据该单位时间片对应的时间长度，计算出节点AD在时间周期调度表中对应的时间 片数量为：1片、2片、1片及1片，由于节点B有时序的要求，因此，确定在时间周期调度表 中所有节点的发送顺序可以为ACDB，根据每个节点在时间周期调度表中对应的时间片数量 及交换设备。

39、连接网络节点通信网络的总带宽，在时间周期表中均匀的为每个节点分配时间 片，如图5-2-1所示。 0093 当新节点E连接点交换设备时，交换设备获取节点E的请求报文中携带的该节点 在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息为5M，确定时间周期调度表中包含 的空闲时间片数量满足节点E报文发送需求，由于节点E的待发送报文包含的总字节信息 不是当前时间片对应的时间长度的整数倍，因此，确定新的时间片对应的时间长度为发送 5M的数据，根据节点E的时序要求重新确定时间周期调度表，如图5-2-2中所示。 0094 另外，在本发明中，若交换设备接收到节点发送的报文后，在将报文转发给网络节 点之前，可以判断。

40、该报文包含的总字节信息是否大于与网络节点之间的通讯线路的总带 宽，若判断出不大于，则交换设备可以直接将该报文转发给网络节点，若判断出大于，则交 换设备可以先缓存该报文，然后将该报文进行分段，然后分别传输各段报文。其中，在将报 文进行分段时，可以按照该报文包含的总字节信息以及交换设备与网络节点之间的通讯线 路的总带宽来进行分段，例如，交换设备与网络节点之间的通讯线路的总带宽为3M，而该报 文包含的总字节信息为5M，则可以将该报文分割成两段，第一段报文的总字节信息为3M， 第二段报文的总字节信息为2M，交换设备将第一段报文转发给网络节点，然后再将第二段 报文转发给网络节点，此外，由于第二段报文的总。

41、字节信息小于交换设备与网络节点之间 说 明 书CN 102833168 A 10 8/10页 11 的通讯线路的总带宽，为了充分利用带宽资源，交换设备还可以将第二段报文与下一个待 发送给网络节点的报文或报文段一起转发给网络节点。 0095 图6为本发明提供的一种基于时间触发机制的数据传输装置的结构示意图，所述 传输装置包括： 0096 接收获取模块61，用于接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求 报文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息； 0097 计算模块62，用于根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待 发送报文包含的总字节信息，确定时间。

42、片对应的时间长度； 0098 生成模块63，用于根据确定的对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字 节信息，确定时间周期调度表； 0099 调度模块64，用于根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所 述网络节点。 0100 所述计算模块62，具体用于根据获取的每个节点在一个调度时间周期内，待发送 报文包含的总字节信息，确定各节点总字节信息的最小公约数，将确定的所述最小公约数 作为时间片对应的时间长度。 0101 所述生成模块63，具体用于根据每个节点在一个调度时间周期内，待发送报文包 含的总字节信息及所述确定的时间片对应的时间长度，计算每个节点对应的时间片数量， 根据每个节点。

43、对应的时间片数量，在时间周期表中为每个节点分配时间片。 0102 所述生成模块63，具体用于根据每个节点发送的请求报文，判断该请求报文中是 否携带时序信息，当确定该节点的请求报文中携带时序信息时，根据该时序信息及该节点 对应的时间片数量，在时间周期表中为该节点分配时间片，否则根据该节点对应的时间片 数量，在时间周期表中为该节点分配时间片。 0103 所述传输装置还包括： 0104 判断模块65，用于根据接收到的新节点发送的请求报文中携带的该节点在一个调 度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，判断时间周期调度表中包含的空闲时间片 数量是否满足该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节。

44、信息的需求； 0105 计算模块62，还用于当确定时间周期调度表中包含的空闲时间片数量满足该节点 在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息的需求时，根据每个节点在一个调 度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的时间长度；否则，丢弃该 节点发送的请求报文； 0106 生成模块63，还用于根据确定的时间片对应的时间长度及该节点在一个调度时间 周期内，待发送报文包含的总字节信息，更新时间周期调度表； 0107 调度模块64，还用于根据所述更新的时间周期调度表，将该节点的待发送报文转 发给所述网络节点。 0108 所述调度模块64，具体用于将确定出的所述时间周期调度表发送给各。

45、节点，接收 各节点按照所述时间周期调度表依次发送的报文，并将接收到的报文转发给所述网络节 点。 0109 本发明实施例还提供一种基于时间触发机制的数据传输系统，其结构可以如图1 所示，包括网络节点、交换设备和各节点，其中： 说 明 书CN 102833168 A 11 9/10页 12 0110 所述节点，用于在需要向网络节点发送报文时，向所述交换设备发送请求报文，以 及根据所述交换设备的调度，将待发送给所述网络节点的报文发送给所述交换设备； 0111 所述交换设备，用于接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取所述请求报 文中携带的该节点在一个调度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，根据。

46、与网络节 点之间的通讯线路的总带宽及获取的每个节点待发送报文包含的总字节信息，确定时间片 对应的时间长度，根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点待发送报文包含的总字节 信息，确定时间周期调度表，根据所述时间周期调度表，将每个节点的待发送报文转发给所 述网络节点； 0112 所述网络节点，用于接收所述交换设备转发的、各节点发送的报文。 0113 本发明提供了一种基于时间触发机制的数据传输方法及装置，该方法中交换设备 接收与其连接的每个节点发送的请求报文，获取该请求报文中携带的该节点在一个调度时 间周期内，待发送报文包含的总字节信息；根据与网络节点之间的通讯线路的总带宽及获 取的每个节点在一个调。

47、度时间周期内，待发送报文包含的总字节信息，确定时间片对应的 时间长度；根据确定的时间片对应的时间长度及每个节点在一个调度时间周期内，待发送 报文包含的总字节信息，确定时间周期调度表；根据所述时间周期调度表，将每个节点的待 发送报文转发给所述网络节点。在本发明中交换设备根据每个节点的数据传输需求，通过 时间触发机制制定时间周期调度表，并对每个节点进行调度，因此能够避免大量报文同时 到达网络节点的现象，那么网络节点就可以及时接收并处理各报文，避免部分报文无法得 到及时处理的问题，从而有效地提高了业务处理的安全性。 0114 本领域的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置（设备）、或计算机。

48、 程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面 的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计 算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程 序产品的形式。 0115 本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置（设备）和计算机程序产品的流程图 和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流 程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机 程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器 以产生一。

49、个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用 于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的 装置。 0116 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。 0117 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图 一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。 说 明 书CN 10283。