[发明专利]基于工业互联网现场层总线架构实时传输方法及装置

说明书

本发明涉及基于工业通信领域，尤其涉及基于工业互联网现场层宽带总线架构实时传输方法及装置，基于工业互联网现场层宽带总线架构，包括：总线控制器、至少一个总线终端和两线制总线，总线控制器与总线终端通过两线制总线连接构成一个网络，并且总线控制器与任一总线终端之间、以及各总线终端之间基于OFDM技术进行通信，其中，各总线终端占用的子载波之间互不干扰，该方法为，总线控制器接收总线终端基于预分配的固定速率业务资源块发送的固定速率业务；在可变速率业务资源块中，为总线终端可变速率业务动态实时分配资源块，这样，将OFDM技术引用到工业现场总线，将数据业务和信道资源进行划分，实现数据传输的可靠性、高速和实时性。

技术领域

本发明涉及基于工业通信领域，尤其涉及基于工业互联网现场层总线架构实时传输方法及装置。

背景技术

工业互联网是全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的结果，现场总线则实现了工业现场设备与自动化系统的数据通信。

现有技术中，现场总线采用单载波技术，例如，CAN、PROFIBUS等，传输带宽都比较低，一般在五十兆以下，导致传输速率慢。而对于例如，Profinet等以太网总线，虽然相较CAN、PROFIBUS，传输带宽较高，但随着工业现场规模的壮大，工业现场设备也随之繁杂众多，现场总线需要挂接大量工业现场设备，也无法满足大型工业现场中大量工业现场设备的接入及高速传输需求，并且，在工业现场应用时需要借助以太网交换机实现设备的接入及数据传输，系统复杂、布线困难，也无法满足数据高速、实时传输。

现有技术中，针对采用单载波技术的现场总线，也可以采用载波均衡技术来提高传输带宽、高速和实时性，但是，通过载波均衡技术来提高传输带宽、高速和实时性的技术比较复杂，难度也比较大。

并且，由于现有技术中现场总线采用单载波技术，针对多现场设备公用总线传输场景，通常采用冲突碰撞检测机制来传输数据，但经常会导致数据拥塞、数据无法实时传输的问题。

综上所述，现有技术中，根据工业现场规模的壮大及传输性能需求，目前还没有有效的技术来实现工业现场数据的高速、实时性和可靠性传输。

发明内容

本发明实施例提供基于工业互联网现场层宽带总线架构实时传输方法及装置，以解决现有技术中不能有效地实现工业现场数据的高速、实时性和可靠性传输的问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

基于工业互联网现场层总线宽带架构实时传输方法，所述基于工业互联网现场层宽带总线架构，包括：总线控制器、至少一个总线终端和两线制总线，总线控制器与总线终端通过两线制总线连接构成一个网络，并且所述总线控制器与任一总线终端之间、以及各总线终端之间基于多载波正交频分复用OFDM技术进行通信，其中，各总线终端占用的子载波之间互不干扰，所述方法具体包括：

所述总线控制器接收所述总线终端基于预分配的固定速率业务资源块，在上行子帧中发送的固定速率业务；

所述总线控制器接收所述总线终端在上行子帧中发送的可变速率业务传输需求，并根据所述可变速率业务传输需求，在预划分的可变速率业务资源块中，为所述总线终端的可变速率业务分配资源块，并将资源块分配结果发送给所述总线终端，以使所述总线终端根据所述资源块分配结果传输可变速率业务。

较佳的，进一步包括：

在所述总线终端初始接入时，所述总线控制器接收所述总线终端发送的接入请求；其中，所述接入请求中，至少包括所述总线终端的固定速率业务传输需求；

为所述总线终端分配预设数量的子载波，并根据所述总线终端的固定速率业务传输需求，在时域上将所述预设数量的子载波划分为固定速率业务资源块和可变速率业务资源块，其中，所述固定速率业务资源块，用于传输固定速率业务；所述可变速率业务资源块，用于传输可变速率业务；