為了能夠在不改變現有以太網硬件設施的基礎上給網絡綜合業務數據的傳輸提供保障，該文利用網絡協議RISE，從理論和實踐上研究了如何設計和構建一種具有硬實時、軟實時和非實時數據混合傳輸能力的硬實時綜合業務以太網技術。該技術能滿足硬實時、軟實時和非實時數據混合傳輸的要求。
關 鍵 詞 實時以太網協議; 實時通信控制; 總線表; 硬實時綜合業務以太網

以太網(Ethernet)具有技術成熟、協議簡單、快速、低耗且兼容性好等特點，但其所采用的是帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問CSMA/CD協議，CSMA/CD協議能夠檢測到碰撞的發生。如果發生碰撞，則采用避免沖突的二進制指數回退機制，使得Ethernet不具有實時性[1-2]。
文獻[3]對IEEE802.4標準[4]進行了深入研究，在現有以太網的基礎上開發了具有軟實時及非實時數據通信功能的RETHER協議。但該協議對硬實時的數據通信卻很難保證。隨著網絡規模的擴大和網絡應用的增加，人們希望得到更多的網絡服務[5]，因而提出并實現了一種硬實時綜合業務以太網(Hard-Real-Time Integrated Services Ethernet, RISE)的傳輸解決方案。
1 RISE混合傳輸通信技術
RISE是基于不改變現有以太網硬件設施而開發的一種通信系統。該系統通過模式仲裁器在RTCC模式[6]與RETHER模式[3]兩者間相互交替工作，實現硬實時、軟實時、非實時數據混合傳輸。RISE系統包括主控站(MS)、監控站(Moni)和基本終端(BT)三類網絡節點。RISE設計具有以下五大類功能。
1) 提供包括節點類型、節點功能、節點地址的初始化配置。
2) 基于以太網上的綜合業務通信功能：(1) 硬實時數據通信時，主控站順序執行總線表，啟動和控制消息傳輸，以此保證硬實時通信。用戶使用編程接口，經RISE通信協議棧，在主控站管理控制下收發消息，獲得硬實時通信保障。(2) 軟實時數據通信時，主控站通過調用總線表中的令牌傳遞消息構建令牌環，并確定令牌輪轉時間和令牌保持時間，以控制軟實時數據的傳輸。用戶使用編程接口，經RISE通信協議棧，根據令牌的輪轉時間獲得軟實時通信保障。(3) 非實時數據通信時，主控站通過調用總線表中的令牌傳遞消息構建令牌環，非實時數據可根據令牌環機制進行傳輸。用戶使用基于TCP/IP協議的系統編程接口，RISE通信協議棧識別出數據是TCP/IP協議發送的非實時數據后，根據令牌傳輸機制傳輸數據。
3) 完善的網絡傳輸監管機制，支持網絡站點在線監控、統計、加入和退出。
4) 用戶可選的配置、裁減功能，簡單、易用的用戶編程接口，自動生成總線調度表。
5) 完全滿足健壯性、可維護性、可擴展性、可配置性設計指標。