WO2026020674 - LOW-LATENCY REDUNDANT COMMUNICATION PROTOCOL BASED ON IMPROVED PRP

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Publication Number WO/2026/020674
Publication Date 29.01.2026
International Application No. PCT/CN2024/137053
International Filing Date 05.12.2024
Title **
[English] LOW-LATENCY REDUNDANT COMMUNICATION PROTOCOL BASED ON IMPROVED PRP
[French] PROTOCOLE DE COMMUNICATION REDONDANT À FAIBLE LATENCE BASÉ SUR UN PRP AMÉLIORÉ
[Chinese] 一种基于改进PRP协议的低延时冗余通信协议
Applicants **
BEIJING AEROSPACE AUTOMATIC CONTROL INSTITUTE
Inventors
LING, Zhen
MENG, Gong
SUI, Qiangqiang
XU, Pengfei
LIU, Tongyan
WENG, Zeyu
MENG, Weihui
LI, Yanyan
DAN, Guangxing
XU, Cong
WANG, Shenhang
XU, Qi
Priority Data
202410988546.6   23.07.2024   CN
Application details
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Quotation for National Phase entry

Country StagesTotal
China Filing, Examination, Granting1576
EPO Filing, Examination, Granting11558
Japan Filing, Examination, Granting1844
South Korea Filing, Examination, Granting1472
USA Filing, Examination, Granting4740
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Abstract[English] Provided in the present invention is a low-latency redundant communication protocol based on an improved PRP, which protocol is compatible with the PRP standard of IEC 62439-3-2016 and operates at a link layer. Two redundant ports are connected to an upper-layer protocol by means of a link redundancy entity, and are transparent to the upper-layer protocol; a network-end node has two or three redundant network ports, which are respectively connected to networks that are independent of each other and have the same topological structure, and the networks operate in parallel; and network ports belonging to PRP-supporting end nodes are configured with the same IP address and MAC address. The improvements in the present invention are as follows: a redundancy discarding algorithm is modified to a mode of directly uploading a first-arriving communication frame to an application layer; {source IP address, source MAC address and frame sequence number} is used as a determination condition for a redundant frame; by means of file pre-configuration, the IP address of a single-network-port node in a network is written into a configuration file in advance in a node; and statistics for the number of network port link up/down events, out-of-receive-window statistics, statistics for non-sequential frame sequence numbers, and statistics for the number of out-of-sync redundant frames are added.[French] La présente invention concerne un protocole de communication redondant à faible latence basé sur un PRP amélioré, lequel protocole est compatible avec la norme PRP IEC 62439-3-2016 et fonctionne au niveau d'une couche de liaison. Deux ports redondants sont connectés à un protocole de couche supérieure au moyen d'une entité de redondance de liaison, et sont transparents au protocole de couche supérieure ; un nœud d'extrémité de réseau présente deux ou trois ports de réseau redondants, qui sont respectivement connectés à des réseaux qui sont indépendants les uns des autres et présentent la même structure topologique, et les réseaux fonctionnent en parallèle ; et des ports de réseau appartenant à des nœuds d'extrémité de prise en charge de PRP sont configurés avec la même adresse IP et adresse MAC. Les améliorations de la présente invention sont les suivantes : un algorithme de rejet de redondance est modifié en un mode de téléchargement direct d'une trame de communication arrivant en premier vers une couche d'application ; {adresse IP source, adresse MAC source et numéro de séquence de trame} est utilisé en tant que condition de détermination pour une trame redondante ; au moyen d'une pré-configuration de fichier, l'adresse IP d'un nœud de port de réseau unique dans un réseau est écrite dans un fichier de configuration à l'avance dans un nœud ; et des statistiques pour le nombre d'événements montants/descendants de liaison de port de réseau, des statistiques hors fenêtre de réception, des statistiques pour des numéros de séquence de trame non séquentiels, et des statistiques pour le nombre de trames redondantes hors synchronisation sont ajoutées.[Chinese] 本发明提出了一种基于改进PRP协议的低延时冗余通信协议,兼容IEC 62439-3-2016的PRP协议标准,工作于链路层;双冗余端口通过链路冗余实体连接到上层协议,对上层协议透明;网络端节点具有双冗余或三冗余网口,分别连接到相互独立且拓扑结构相同的网络,各网络并行工作;支持PRP协议的端节点所属各网口设置相同的IP地址、MAC地址。本发明的改进内容在于:将冗余丢弃算法改为先到的通信帧直接上传应用层的方式;将{源IP地址,源MAC地址,帧序号}作为冗余帧的判断条件;采用预配置文件的方式,在节点中提前将网络中的单网口节点IP地址写入配置文件;增加了网口链路通断次数统计、超接收窗口统计、帧序号不连续统计以及冗余帧不同步次数统计。