[发明专利]用于运行通信网络的方法和网络装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行通信网络的方法和一种网络装置，该网络装置以所提出的方法工作。该运行方法尤其可以使用于以太网环境中。

背景技术

通信网络越来越广泛地应用于测量、控制和调节复杂技术系统。例如，网络渐增地被使用在汽车中，以便构成车辆控制系统。在相应的复杂的且安全相关的技术系统中，对被设置为网络设备的控制元件的可用性提出高要求。在各个部件、譬如传感器或控制设备发生故障时，这不允许导致总系统的故障。线控驱动（Drive-by-Wire）系统是特别安全相关的，在这些线控驱动系统中以电动的方式通过传感器设备、控制设备和执行器设备的网络耦合将方向盘位置转化为车轮位置。

在过去，使用特别关键的部件的冗余实施，使得在错误情况下相应的备份或冗余的部件可以承担相应的任务。在多个冗余部件的情况下，必须确保，两个或更多个控制设备中仅仅一个掌握相应的控制权。此外，不允许对于相同的控制功能产生矛盾的控制指令。因此，值得期望的是，所有控制部件在该网络中拥有相同的信息或数据。

就此而言，必须识别不一致的数据形式的错误，这些错误例如可能在通过所使用的网络进行数据传输时是破坏性的。广泛流行的标准网络环境基于以太网协议。以太网基础设施的使用具有如下优点：可以使用标准化的网络设备和方法。然而，在过去也使用专有数据总线，以便将具有内部冗余（即双重设计的功能）的控制部件彼此联结。

例如在DE 102 43 713 A1中公开了一种冗余的控制器装置。在此，设置有通过数据总线联网的控制器，所述控制器掌握冗余的控制功能。冗余的控制器通过断路器耦合到数据总线上，使得在确定的评价情况下连接或去耦相应的控制设备。DE 102 43 713 A1在此规定冗余的数据总线系统，其中在相应的网络设备中的冗余控制部件例如通过位取反来产生原始数据和备份数据，原始数据和备份数据通过分离的总线系统来发送。WO2006/002695A1遵循类似方案。就此而言，根据现有技术使用双重实施的通信系统，其中由一个用户馈入的信息被所有用户接收。在此不利的是使用双重实施的数据总线、如Flex-Ray或CAN。将值得期望的是使用已知的或标准通信网络协议，其中可以迅速且可靠地识别出数据通信中的错误。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种改进的方法和/或一种网络装置。

相应地提出一种用于运行通信网络的方法，网络设备耦合到该通信网络上。相应的网络设备包括交换机设备、耦合到交换机设备上的第一控制设备和第二控制设备。用于第一控制设备和第二控制设备的交换机设备分别具有接收端口和发送端口，用于通过通信网络发送和接收数据。

该方法包括：

通过第一控制设备产生第一数据，并且通过第二控制设备产生第二数据，其中第一数据和第二数据通过预先给定的编码彼此联结；

将第一数据从第一控制设备经由交换机设备发送给第二控制设备，并且将第二数据从第二控制设备经由交换机设备发送给第一控制设备；

将第一数据和第二数据经由第一通信路径从交换机设备针对第一控制设备的发送端口发送至交换机设备针对第二控制设备的接收端口；

将第一数据和第二数据经由第二通信路径从交换机设备针对第二控制设备的发送端口发送至交换机设备针对第一控制装置的接收端口。

在此，第一通信路径和第二通信路径的数据在相反的方向上经过同样的网络设备。

通信网络本身可以包括以太网基础设施。交换机设备也可以被称作网桥设备或路由器设备。在网络设备的情况下也谈及网络节点、网络部件或网络元件。

作为设置在网络设备中的控制设备例如可以考虑CPU、微处理器或也可以考虑其它可编程的电路。此外，传感器设备或执行器设备可以被理解为控制设备。

通信网络或网络协议优选地规定一个用户或一个网络设备到另一用户或网络设备的点对点连接。在此，双向或双工通信可以是可能的。

经由预先给定的编码彼此联结的第一数据和第二数据例如可以通过位取反来产生。预先给定的编码允许对这两种数据彼此进行一致性检验。例如，如果通过经由网络的数据传送，数据（包）中的一个受到干扰，则这可以通过在考虑到相应的编码的情况下与分别另一数据（包）的比较来识别。