[发明专利]可扩展的以太网环形拓扑网络及其通信方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种通过以太网端口连接的环形网络，并且更特别地，本公开能够使环形网络在保持原始的环结构的同时链接至具有各种拓扑的其他网络。

背景技术

近年来，由于高度工业化的社会、大量的信息以及高度复杂性，扩展性已经作为工业网络中的重要元素而变得突出，并且工业网络需要支持具有各种形状的拓扑从而集成（integrate）和管理分布式网点。

特别是，环形拓扑网络作为工业网络中的重要轴心而保持有一定地位，因此国际协议（诸如IEC62439）建立了用于基于工业网络的环形拓扑的协议。

环形拓扑网络具有的优势在于：因为即使中间节点有错误，环形拓扑网络也可以通过其他路径通信，所以可以确保网络的可靠性。

通常，工业场所通过经由以太网连接具有两个以太网端口的若干通信装置（节点）以形成环形拓扑网络来增强网络性能。

图1示出了具有两个以太网端口的节点10。端口#1和端口#2用于配置环形拓扑网络。

图2示出了使用具有两个以太网端口的若干节点的环形拓扑网络的示例。节点#11的第二端口P11和节点#12的第一端口P12、节点#12的第二端口P13和节点#13的第一端口P14、节点#13的第二端口P15和节点#14的第一端口P16、节点#14的第二端口P17和节点#15的第一端口P18以及节点#15的第二端口P19和节点#11的第一端口P20被顺序地连接以形成环形拓扑网络。

然而，配置环形拓扑网络的此种典型方法具有的缺点在于：因为此方法只是对连接节点为环状感兴趣，所以网络的扩展性降低。

例如，因为支持环形拓扑网络的节点的以太网端口的数量限于两个，所以很难配置各种形状的网络。

而且，一旦环形拓扑网络被配置，将不考虑链接至除了相应环形拓扑网络以外的网络，并且很难将先前建立的若干网络集成和管理成单个的网络。

发明内容

实施例提供了一种可扩展的以太网环形拓扑网络，其中环形拓扑网络在保持其形状的同时被连接至其他网络，从而可以灵活地扩展、集成并且管理环形拓扑网络系统。

因此，根据实施例的可扩展的以太网环形网络包括第一环形拓扑网络，在所述第一环形拓扑网络中多个节点通过以太网端口被连接为环状，所述第一环形拓扑网络的一个以上的节点包括可扩展节点（每个可扩展节点具有三个以上以太网端口），并且在可扩展节点的以太网端口中不用于形成所述第一环形拓扑网络的以太网端口被连接至其他网络。

形成所述第一环形拓扑网络的可扩展节点可以被连接至为线性的其他网络的节点。

形成所述第一环形拓扑网络的可扩展节点可以被连接至另一个环形拓扑网络。

在形成所述第一环形拓扑网络的可扩展节点的以太网端口中不用于形成所述第一环形拓扑网络的一个以太网端口，可以被连接至在形成所述另一个环形拓扑网络的可扩展节点的以太网端口中不用于形成所述另一个环形拓扑网络的一个以太网端口。

当可扩展节点的以太网端口的数量可以是四个或大于四个时，形成所述第一环形拓扑网络的可扩展节点的以太网端口中的两个以太网端口可以用于形成所述第一环形拓扑网络，并且相应的可扩展节点的以太网端口中的另两个以太网端口可以用于形成所述另一个环形拓扑网络。

在下面的附图和说明中列出了一个以上实施例的细节。通过本说明书和附图以及通过权利要求书，其他特征将是显而易见的。

附图说明

图1是具有两个以太网端口的节点的示例；

图2是以太网环形拓扑网络的示例；

图3是可扩展的以太网环形网络的实施例；

图4是具有三个以上以太网端口的节点的示例；

图5是环形拓扑网络被连接至线性网络的实施例；

图6是不同的环形拓扑网络彼此连接的实施例；

图7是不同的环形拓扑网络彼此连接的另一个实施例；

图8是三个以上环形拓扑网络连接的实施例；以及

图9是用于说明可扩展节点的操作的示例。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述示例性实施例。

参照图3，根据实施例的可扩展的以太网环形网络基本上包括多个节点被布置为环状的网络（N1，被称为第一环形拓扑网络）。

节点表示包括一定数量的以太网端口并且能够进行以太网通信的通信装置。各个节点可以按照需要以各种方式配置，参与配置网络并且传送通信帧至被连接至节点本身的相邻节点。