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在传统业务领域,以太网以技术成熟、价格低廉等优势在局域网中牢牢占据着统治地位。同时,以太网也逐渐进入工业控制领域,并且,在现场总线领域,已经研究出强实时性、高带宽、高可靠性的实时以太网数据传输方法。但是,目前开发的以太网硬实时通信协议只能实现硬实时数据传输业务。当需要提供普通的网络服务时,如:邮件传递、音频传输和视频传输等,则必须建设另一套网络用于传输非实时和软实时数据。如果能够兼容现有以太网硬件设施,并且将控制网络和数据通信网络有机地融为一体,实现非实时、软实时和硬实时数据在同一套设备上的混合传输,则将在很大程度上减少投资,并且便于管理和维护。本论文在已有以太网实时协议栈RTCC的基础上,以综合业务以太网为目标展开了理论上和实践上的研究,取得若干有用的成果,并有所突破。 论文首先对以太网及相关传输技术进行深入地研究,然后分析了利用令牌机制的相关传输协议,确定了采用令牌机制实现软实时和非实时数据的传输。另外,通过对RETHER协议和调度算法的研究,理清了利用原实时协议栈和新协议进行综合数据传输的媒体访问控制方法及新协议相应的调度算法。 在上述基础上,研究了在原有实时协议栈RTCC之上的实时和非实时混合以太网传输系统ISE的主要原理和机制。主要从以下几个方面进行了重点研究: 综合业务以太网(ISE)的体系结构研究:在分析原有实时协议栈的基础上,借鉴RETHER机制提出一种基于以太网硬件的综合业务网络的体系架构。在RTCC进行硬实时数据通信的间隙,通过模式切换,利用SPE_TOKEN进行软实时和非实时数据的通信。 软实时和非实时以太网传输的主要驱动模型,即SPE_TOKEN模式下的令牌驱动模型。 与SPE_TOKEN模式相适应的调度机制。 在RTCC的基础上,根据不同以太网环境中实现了一种基于以太网的综合业务通信网络原型ISE。该原型具有完整的结构和功能,根据不同的数据传输要求使用不同的模式和不同的实时性要求使用不同的数据通信类型。通过该原型证明了本文提出的混合