自检节点的制作方法

自检节点
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年9月2日提交的并且名称为“compressed and efficient byzantine agreement”的美国临时申请序列号63/073,855的权益，该临时申请据此以引用方式并入本文。


技术实现要素：

3.在一个示例中，一种方法包括形成第一自检对，该第一自检对包括自检节点和与该自检节点相邻的网络中的第一节点。该方法还包括形成第二自检对，该第二自检对包括自检节点和与该自检节点相邻的网络中的第二节点，其中该自检节点位于第一节点与第二节点之间。该方法还包括利用第一自检对传输第一配对广播以及利用第二自检对传输第二配对广播。
附图说明
4.应当理解，附图仅示出了示例性实施方案，因此不应认为是限制本发明的范围，将通过附图的使用以附加特征和细节来描述示例性实施方案，其中：
5.图1是网络的示例的图示。
6.图2是通信节点的示例的框图。
7.图3a至图3d是描绘了网络中通信节点的示例性自检对关联的图示。
8.图4是描绘了网络中数据的示例性传播的图示。
9.图5a至图5c是描绘了用于数据通信的示例性帧结构的图示。
10.图6是描绘了网络中数据的示例性传播的图示。
11.图7是自检通信节点的示例的框图。
12.图8是描绘了网络中数据的示例性传播的图示。
13.图9是自检通信节点的示例的框图。
14.根据惯例，所描述的各种特征未必按比例绘制，而是用于强调与示例性实施方案相关的特定特征。
具体实施方式
15.在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示方式示出了特定的例示性实施方案。然而，应当理解可以利用其它实施方案，并且可以进行逻辑、机械和电气改变。此外，附图和说明书中呈现的方法不应被解释为限制可执行各个步骤的顺序。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义。
16.需要一种网络，该网络可在其节点之间传输数据，使得数据被一致地输送(所有接收器获得相同的数据或所有接收器拒绝数据)，同时容忍最少一个故障具有任意错误(混串、拜占庭式故障、不一致的省略、伪装等)和另一个非并置故障。一般来讲，非并置故障是第二独立故障，该第二独立故障不会引起、促成故障原因，或者以其他方式有助于在其他系
统部件中造成或维持另一活动故障，但是仍然具有与其他活动故障相互作用的效果，在其他活动故障中，故障集合可能导致系统故障。活动故障是在一段时间内产生状态的连续变化的失效，但大多数故障不是活动故障。大多数故障包括例如造成静态症状的开路、短路和固定型故障。需注意，虽然短路可具有活动“输出”，但活动来自短路的输入；短路故障本身不是活动的来源。并置故障是系统部件中引起、促成故障原因或以其他方式有助于在其他系统部件中造成或维持至少一个活动故障的故障，使得部件故障集合导致系统故障。典型的并置故障场景具有产生相同错误症状的多个故障冗余部件。另一种典型的并置故障场景是覆盖故障，其中为提供故障减轻而存在的故障公差设计的元件本身以使得预期减轻无效的方式而发生故障。
17.本文所述的技术允许系统在故障的情况下操作，并且仍然满足在一小时暴露中由第二故障导致的系统故障概率小于10^-9的严格要求(源自美国联邦航空管理局(faa)以及类似要求)。冗余部件之间一致的数据交换是对几乎所有容错数字系统的要求。如果网络未提供一致性，则必须由计算开销和计算带宽非常昂贵的其他机制提供一致性。
18.在嵌入空间内，用于实现一致广播的经典解决方案通常会产生过多开销。例如，支持多轮消息交换和表决所需的物理链路数量、所需的网络级间数量以及所需的大带宽开销通常太高。希望网络实现一致的广播，同时引起最少量的硬件和软件成本，这不仅包括采购成本，还包括其他系统资源的大小、重量、功率和消耗。
19.本文所述的示例性网络改进了先前具体实施的系统和方法。与先前的解决方案相比，本文所述的示例性网络显著减少了开销并降低了脆性。此外，本文所述的示例性网络使网络成本(大小、重量和功率)最小化，同时实现“故障飞行”能力，并且消除了软件复杂性、大数据交换带宽开销、典型自组织解决方案的验证成本以及其他先前解决方案。此外，本文所述的示例提供了对在整个内联网传播的网络入侵攻击的最高保护。
20.图1是示例性传输通信网络100的示例的图示。通信网络100包括多个节点102-1...102-n。图1的节点102在本文中被单独地称为节点1至节点10。虽然图1中示出了十个节点，但应当理解，在其他示例中可使用大于或等于四个的任何数量的节点。节点102中的每个节点经由相应的接近链路108耦接到其紧邻或相邻邻居(在本文中也使用形容词“相邻的”、“直接的”或“接近的”以及名词“邻居”或“节点”来表示)中的每个邻居，并且经由相应的跳过链路106耦接到其近邻的邻居(在本文中也称为“跳邻”或“跳邻节点”)中的每个邻居。如图1所示，使用全双工双向链路来实现接近链路108和跳过链路106，该全双工双向链路包括链路的每个方向的单向路径。然而，应当理解，在其他示例中，使用半双工双向链路来实现接近链路108和跳过链路106。
21.每个节点102具有两个近邻节点102，一个沿顺时针方向(此处称为“右近邻节点”或“右近邻”)，并且一个沿逆时针方向(此处也称为“左近邻节点”或“左近邻”)。例如，节点1的右近邻节点102为节点10，并且节点1的左近邻节点102为节点2。此外，在该示例中，每个节点102具有两个跳邻节点102，一个沿顺时针方向(此处也称为“右跳邻节点”或“右跳邻”)，并且一个沿逆时针方向(此处也称为“左跳邻节点”或“左跳邻”)。例如，节点1的右跳邻节点为节点9，并且节点1的左跳邻节点为节点3。
22.如本文所用，当链路106、108被描述为“从”第一节点102连接“到”第二节点102时，链路106、108为第一节点102提供通信路径以通过链路106、108向第二节点102发送数据。也
就是说，链路106、108的通信方向是从第一节点102到第二节点102。
23.为了举例说明，图1中未示出节点102的细节。然而，应当理解，使用合适的硬件和/或软件来实现节点102，以实现此处被描述为由节点102执行的功能。每个此类节点102还包括用于将该节点通信地耦接到链路106和108的合适的网络或其他接口。合适的节点具体实施的示例在美国专利no.7,606,179(下文称为
“‘
179专利”)和美国专利no.7,372,859(下文称为
“‘
859专利”)中有所描述，这些专利据此以引用方式并入本文。应当理解，可以其他方式实现节点102。
24.链路106和108用于形成至少三个逻辑通信路径。在图1所示的特定示例中，沿第一方向110(例如，沿如图1所示的顺时针方向)围绕环的第一逻辑通信路径，沿第二方向112(例如，沿如图1所示的逆时针方向)围绕环的第二逻辑通信路径，以及同时使用两个逻辑通信路径的第三逻辑通信路径(在本文中称为双向通信路径)。网络100的每个节点102通信地耦接到两个通信路径以容忍期望的故障集。
25.对于数据在通信路径中流动的相应方向110、112，通信路径将每个节点102通信地直接耦接到该节点102从其接收数据的至少两个其他节点102(在本文中也称为“数据传输节点”)以及节点102向其传输数据的至少两个其他节点102(在本文中也称为“数据接收节点”)。在一些示例中，数据传输节点102中的一个数据传输节点被指定为“主要”数据传输节点102，并且其他数据传输节点102被指定为“次要”数据传输节点102。当节点在特定方向110、112上“中继”数据时，节点102在跳过链路106上接收数据并将在跳过链路106上接收的数据转发到一个或多个数据接收节点。即，当节点102正在中继数据时，节点102不是节点102正在将数据转发到其他节点上的数据源。在一些示例中，当节点102“中继”数据时，该节点102通过跳过链路106从主要数据传输节点102接收数据，并且将所接收的数据转发到为该节点102指定的数据接收节点中的每个数据接收节点上。由节点通过接近链路108从次要数据传输节点102接收的数据用于下文所述的各种比较操作，但通过接近链路108接收的数据不被中继或转发到其他节点102上。当给定节点102在特定方向110、112上“传输”数据时(即，当给定节点102是在网络100上传送的数据源时)，该节点102将数据传输到对于相应方向110、112为该节点102指定的数据接收节点102中的每个接收节点。
26.在图1所示的特定示例中，节点102被布置在具有“编织环”拓扑结构的环中，其中节点102通过多个方向110、112上的多个通信路径彼此通信。在图1所示的特定示例中，十个节点102沿第一方向110通过第一通信路径、沿第二方向112通过第二通信路径以及双向通信路径彼此通信。在其他示例中，使用包括不相交的通信路径、不同数量的节点102和/或不同类型的节点102的不同拓扑结构。例如，节点102可被布置成网状网络拓扑结构，其中路由路径受到约束，使得由接收器接收的通信的冗余副本不遵循到接收器的相同路径。
27.在图1所示的特定示例中，网络100被实现为对等网络，其中每个传输旨在由网络100的每个节点102接收。在其他示例中，每个传输旨在用于特定目的地节点(亦称为单播)或节点的适当子集(亦称为组播)。不旨在用于传输接收的节点可涉及将来自传输源的传输中继到预期接收器。此外，在这里描述的示例中，数据以数据帧的形式在网络100中传送，但是应当理解，在其他示例中，其他数据单元通过网络100传送。
28.一般来讲，通信网络100的所有节点102不需要在网络100中传输的所有数据。利用通信网络100传输的所有数据的仅一个子集是高完整性的，并且利用通信网络100传输的所
有数据的另一个子集在很大程度上是不相交的，需要高带宽。因此，与接收节点相邻的节点仅将通信网络100的全局流量的子集转发至其接近链路，该接近链路用于认定从跳过链路接收的数据的接收，如下所述。
29.鉴于上述情况，在一些示例中，跳过链路106和接近链路108使用不同的速度通信链路来实现。在一些示例中，跳过链路106使用比接近链路108更高速度的通信介质来实现。例如，跳过链路106可使用10gbps的通信介质来实现，并且接近链路108可使用1gbps的通信介质来实现。在一些示例中，低速接近链路108用于传送高完整性消息的签名，而不是完全重复高完整性消息。虽然这节省了带宽，但从完整性的角度来看，不太希望进行完全复制。
30.图2是可在通信网络诸如上述网络100中实现的示例性节点102的框图。节点102包括处理器101、多个端口103和本地输入/输出(i/o)105。应当理解，在一些示例中，使用全双工双向链路来实现将节点102耦接到其他节点的链路，并且在其他示例中，使用半双工双向链路来实现链路。此外，如本文所用，术语“传送数据”是指传输数据或中继数据，而“传输”是指输出在节点102处提供的数据，并且“中继”是指输出源自另一节点并在节点102处接收的数据。
31.节点102包括左接近端口103-1，该左接近端口被配置为沿第一方向110从与节点102相邻的左近邻节点接收数据，其中左近邻节点与编织环通信网络100中的节点102相比逆时针定位。左接近端口103-1还被配置为经由左接近链路沿第二方向112将数据发送到左近邻节点。
32.节点102还包括左跳过端口103-2，该左跳过端口被配置为沿第一方向110从左跳邻节点接收数据，其中左跳邻节点与编织环通信网络100中的节点102相比逆时针定位。左跳过端口103-2还被配置为经由左跳过链路沿第二方向112将数据发送到左跳邻节点。
33.节点102还包括右接近端口103-3，该右接近端口被配置为沿第二方向112从与节点102相邻的右近邻节点接收数据，其中右近邻节点与编织环通信网络100中的节点102相比顺时针定位。右接近端口103-3还被配置为经由右接近链路沿第一方向110将数据发送到右近邻节点。
34.节点102还包括右跳过端口103-4，该右跳过端口被配置为沿第二方向112从右跳邻节点接收数据，其中右跳邻节点与编织环通信网络100中的节点102相比顺时针定位。右跳过端口103-4还被配置为经由右跳过链路沿第一方向110将数据发送到右跳邻节点。
35.在一些示例中，处理器101可被配置为与第一邻居节点或第二邻居节点中的一者通信以形成自检对，该自检对可以是真实对(例如，传输相同数据的两个源节点)或虚拟对(例如，单个源节点和传输源自单个源节点的相同数据的另一节点)，如美国专利no.8,908,675(下文称为
“‘
675专利”)中所述，该专利以引用方式并入本文。当节点102提供要传输到网络的其他节点的数据时，处理器101确定何时与其邻居节点中的一个邻居节点形成自检对，该邻居节点可以是近邻节点或跳邻节点。在一些示例中，处理器101分析传输调度以确定何时形成自检对以及与哪个邻居形成对。在一些此类示例中，处理器101在传输之前与形成自检对的另一个邻居节点执行会合，如下所述。在一些示例中，在节点102将数据传输到网络的其他节点的已调度时隙之前或与该操作同时，处理器101将由节点102提供的数据传输到形成虚拟自检对的另一个邻居节点，如
‘
675专利中所讨论的。
36.在图1所示的特定示例中，对于顺时针通信路径110，针对每个节点102的数据传输
节点是该节点的左近邻和左跳邻，并且针对每个节点102的数据接收节点是该节点的右近邻和右跳邻。在本文所述的示例中，当沿顺时针方向110从节点到节点中继传输(“顺时针中继”)时，主要数据传输节点是每个节点的左跳邻，因此仅从左跳邻接收的数据被中继。顺时针中继包括将在左跳过端口103-2处接收的数据中继到右接近端口103-3和右跳过端口103-4。
37.在图1所示的特定示例中，对于沿逆时针方向112的通信路径，针对每个节点102的数据传输节点是该节点的右近邻和右跳邻，并且针对每个节点102的数据接收节点是该节点的左近邻和左跳邻。在本文所述的示例中，当沿逆时针方向112从节点到节点中继传输(“逆时针中继”)时，主要数据传输节点是每个节点的右跳邻，因此仅从右跳邻接收的数据被中继。逆时针中继包括将在右跳过端口103-4处接收的数据中继到左接近端口103-1和左跳过端口103-2。
38.在一些示例中，消息序列、消息大小、可传输每个消息的时间段(时隙)以及用于每个消息的发射器、接收器和中继器的作用在通信网络100的调度表中定义，并且通信网络100的每个节点102包括调度表的副本。每个节点被配置为同步步进通过其表的副本，以知道哪个节点102对于每个消息具有哪种作用。在每个时隙开始时，每个节点102从调度表确定其角色并且针对该特定类型的节点角色执行特定动作。
39.在一些示例中，节点102中的两个节点被配置为彼此形成自检对以提供数据，该自检对可以是真实自检对(在本文中也称为“真实对”)或虚拟自检对(在本文中也称为“虚拟对”)。在图1所示的示例中，节点1与节点2形成自检对，该自检对通过图1中的节点1和节点2的灰色指示。然后节点1和节点2充当自检对以将数据输出到网络100的其他节点。应当理解，节点102可与其在本文所述的示例中的近邻或跳邻的任一个形成自检对，并且还可形成包括除了节点1和节点2之外的节点的不同组合的其他自检对并且该其他自检对可提供数据。
40.传统上，自检对被限于使用相邻节点(例如，右近邻或左近邻)形成，并且自检对分配是固定的。使用单独的硬件部件建立不同的自检对，并且该自检对的节点中的一个节点的故障将限制该自检对的另一个节点的实用性。
41.在一些示例中，通信网络中的每个节点可保持多个自检对关联。例如，每个节点可保持与其跳邻节点中的每个跳邻和其近邻的每个近邻节点的自检对关联(可能至多4个关联)。关联包括i/o和重复的自检计算，并且节点与其“对”之间的点对点连接用于进入一致性协议。形成不同自检对的节点被配置为在多于一个节点上复制计算。该方法非常适合于并行上下文架构(例如，kalray大规模并行处理器阵列芯片(mppa)，这使得相对直接地维护并行关联。
42.图3a至图3d示出了用于针对三个通信节点的自检对形成的更灵活的系统。在图3a至图3d所示的示例中，可使用三个节点同时保持三个不同的自检对。在图3a所示的示例性网络中，节点1至3各自被示出为两个不同自检对的一部分。三个不同的自检对关联包括具有与节点2配对的节点1的第一自检对310(图3b)、具有与节点3配对的节点1的第二自检对320(图3c)和具有与节点3配对的节点2的第三自检对330(图3d)。即使三个节点中的一个节点(例如，节点1)发生故障，图3a至图3d所示的灵活系统仍将包括与其传输的高完整性对。
43.在一些示例中，不同的自检对310、320、330被调度为在特定不同的时隙中传输。例
如，图3b至图3d所示的自检对可被调度为在单独的时隙中进行传输并且以顺序次序进行传输。在此类示例中，如果自检对310、320、330中的一个自检对发生故障，则分配给自检对的时隙将保持为空的。在其他示例中，图3b至图3d所示的自检对被调度为共享时隙，并且可被调度为使用事件驱动的微时隙子协议在相同时隙中传输若干位。在此类示例中，待传输的第一自检对可获得用于传输的整个时隙。例如，自检对310可被调度为传输第一自检对、第二自检对320和第三自检对330。如果自检对310是可操作的并且首先传输，则自检对310获得用于传输的整个时隙。然而，如果自检对310不传输，则自检对320和自检对330有机会传输和获得整个时隙。
44.在先前的系统中，由于自检对分配是固定的，因此通信网络将需要六个通信节点来形成三个不同的自检对。上述示例在形成自检对方面提供了更大的灵活性，并且可以用更少的硬件来实现，这降低了系统的成本。增加的灵活性和减少的硬件对于硬件稀缺的具有长任务时间的应用(诸如空间探索)是特别有利的。
45.虽然以上示例是相对于使用三个节点形成灵活的自检来描述的，但应当理解，这是为了便于说明。类似的概念可应用于四个或更多个通信节点的组。然而，对于四个节点的组，如果两个中间节点均发生故障，则自检对的变型中的一个变型将难以实现。对于多于四个节点的组，也将发生类似的故障场景。如下文更详细地讨论，跳数接受标准根据自检对的成员节点是近邻还是跳邻而变化。
46.自检对的节点(在图4和图6中以灰色标识)和通信网络的其他节点的操作在下文中相对于图4和图6进行讨论。应当理解，自检对的特定节点和中继节点的指定是为了便于描述，并且在实践中，根据情况，节点将可能对不同的时隙具有不同的作用。
47.图1所示的通信网络100可使用两种不同的数据传播技术进行通信：直通泛洪传播和存储转发消息传播。在一些示例中，图1中的通信网络100被配置为在不同时间(例如，在不同时隙期间)使用直通泛洪传播和存储转发消息传播进行通信。通信网络的操作根据所使用的特定数据传播技术而变化，因此将首先描述直通泛洪传播，并且将在下文描述存储转发消息传播。图4是描绘了使用直通泛洪传播的通信系统的示例中的数据的示例性传播的图示。
48.直通泛洪传播
49.如本文所述，直通泛洪传播涉及在节点之间传输的连续数据流。在一些示例中，通信网络100使用同步媒体访问控制(mac)以便实现直通泛洪传播，并且这通过消除消息传播路径中的任何消息缓冲来极大地简化硬件。直通泛洪传播涉及在传输时每跳跃若干位或若干字节的中继延迟。在一些示例中，直通泛洪传播包括使用串行通信协议，诸如uart或不具有标准帧或消息结构的其他类似协议。在其他示例中，直通泛洪传播包括使用以太网协议。在其他示例中，直通泛洪传播包括使用其他标准帧协议，诸如同步数据链路控制(sdlc)、高级数据链路控制(hdlc)、分布式网络协议3(dnp3)、一致的开销字节填充(cobs)等。
50.自检对的每个成员(在该示例中为节点1和节点2)被配置为以类似的方式操作。在图4所示的示例中，自检对的成员是近邻(经由接近链路连接)。为了便于描述，当节点1和节点2是自检对的成员时，将描述通信网络的操作。然而，应当理解，节点的其他组合也可形成自检对(例如，如上所述)，并且本文所述的概念通常适用于自检对的其他组合。在自检对的节点不相邻的示例(诸如例如图3c所示的对)中，自检对的两个成员之间的节点被配置为在
自检对被调度为广播的时隙之前与自检对的每个成员形成用于广播的虚拟对。在此类示例中，与其中成员节点彼此相邻的自检对相比，利用自检对的成员和中间节点的广播将支持一致的接受跳数要求。
51.在一些示例中，节点1和节点2形成真实自检对并且通常被称为右成员和左成员，其中右成员从自检对的另一个成员顺时针定位，并且左成员从自检对的另一个成员逆时针定位。在该示例中，节点2是左成员，并且节点1是右成员。在其他示例中，节点1和节点2形成虚拟自检对，并且通常被称为源(数据的单纯源)和证明者(虚拟对中的最初不具有要传输的数据的节点)。类似于上文的描述，右源或右证明者从虚拟对的另一个成员顺时针定位，并且左源或左证明者从虚拟对的另一个成员逆时针定位。在图4所示的示例中，节点1将是右源(如果节点1提供数据)或右证明者(如果节点2提供数据)，并且节点2将是左源(如果节点2提供数据)或左证明者(如果节点1提供数据)。术语“自检对”在下文中用来指真实自检对或虚拟自检对。
52.在传输之前，在节点1和节点2将作为自检对操作的情况下，节点1和节点2使用它们的私人接近链路108来会合并对准协调处理。使用这种会合来确保节点同意尝试配对传输之前的协议状态和时间。这可例如用于检查与会合的限定时差是否达成一致并确认每个节点的时钟质量。也可形成其他自测试或内置自测试查询。如果所有测试和查询成功，则自检对使用点对点链路来同步动作以用于协调的“配对传输”。
53.在节点1和节点2被配置为作为自检对操作的时隙开始时，节点1和节点2两者将杀死或以其他方式终止当前由节点1或节点2中继的任何数据流。该操作使得自检对能够防止混串节点干扰来自自检对的该时隙的数据传输。
54.自检对的节点继续等待特定延迟时间，该特定延迟时间是从时隙的开始到传输时间的开始的具体实施相关延迟。等待特定延迟时间确保当前数据流的终止已完成。在一些示例中，时隙中也存在从时隙的开始到传输时间的开始的延迟，以允许发射器与接收器之间的时钟偏差。
55.当延迟时间到期时，自检对的每个节点继续在所有端口上传输数据流。具体地讲，自检对的每个节点沿逆时针方向从其左接近端口103-1和左跳过端口103-2传输相同的数据流，并且沿顺时针方向从其右接近端口103-3和右跳过端口103-4传输相同的数据流。在该示例中，节点2沿逆时针方向经由接近链路将数据流传输到节点3并且经由跳过链路传输到节点4，并且沿顺时针方向经由接近链路将数据流传输到节点1并且经由跳过链路传输到节点10。类似地，节点1沿逆时针方向经由接近链路将数据流传输到节点2并且经由跳过链路传输到节点3，并且沿顺时针方向经由接近链路传输到节点10并且经由跳过链路传输到节点9。从节点1和节点2传输的数据流具有零跳数，这指示节点1和节点2是数据源。来自节点1和节点2的数据流传输同时发生。
56.在一些示例中，通信网络中的各个其他节点3至10用作直通泛洪传播方法中的中继节点。如上所述，中继节点3至10仅转发经由跳过链路接收的数据流。该方法确保沿每个方向保持不同的通信路径。在一些示例中，每个中继节点沿每个方向连续地将其在接近链路上接收的数据流与其在跳过链路上接收的数据流进行比较，并且仅在检测到失配(不同数据流或缺失的接近链路数据)时或在其接收的跳数大于零时递增跳数。通过递增失配的数据流的跳数或当跳数大于零时，中继节点有效地使得数据流不被接受，因为跳数将不满
足下面讨论的标准。此外，在一些示例中，每个中继节点可接收并验证来自经由双向通信路径接收的自检对的数据流。在此类示例中，每个中继节点连续地将沿第一方向(在接近链路或跳过链路上)接收的数据流与沿第二方向(在接近链路或跳过链路上)接收的数据流进行比较。
57.在一些示例中，中继节点被配置为当沿特定通信方向检测到失配时或者当其接收的跳数大于零时递增中继数据流的跳数值。在一些示例中，当跳数在数据流的末端处在跳数字段中穿过环时，该跳数附接到其数据流。在一些示例中，在转发数据之前，在节点的数据链路层处的硬件部件中设置和/或递增跳数值。在其他示例中，跳数值在应用层中由运行更高级应用程序的处理器101递增。
58.在一些示例中，术语“增量”是指增加跳数值(例如，增加正值)。在此类示例中，跳数值最初由提供数据的节点设置为零，并且检测到失配的每个中继节点增加所接收的跳数值。由于仅经由跳过链路接收的数据流被中继，因此用于使通过跳过链路接收的跳数值递增的函数被配置为补偿被绕过的节点。在一些示例中，如果通过绕过单个节点的跳过链路接收到跳数值，则跳数值增加“2”。换句话讲，该函数将“m 1”添加至通过跳过链路接收的跳数值，其中m等于跳过链路所绕过的节点的数量。中继节点被配置为递增沿两个方向(即，顺时针和逆时针方向)接收的跳数值。
59.在一些示例中，节点还被配置为防止跳数值为负值并且防止增量引起“翻转”。具体地，跳数保持在没有负数的特定表示的有限字段中。例如，如果增量试图将已经是最大值的跳数加一，则试图表示负数的效果将导致翻转。在一些示例中，节点通过拒绝中继任何数据来防止负跳数，其中跳数增量导致翻滚。在其他示例中，节点通过设置具有由翻滚产生的相关联跳数的数据的“无效”标记来防止负跳数。
60.通过防止跳数中的负值，节点有助于防止获得数据的节点作为不同节点的掩蔽。具体地，为了接受用于处理的数据，在一些示例中，节点组合通过双向通信路径接收的跳数值，并且将所组合的跳数值与预先确定的值进行比较，如例如美国专利no.7,778,159(下文称为
‘
159专利)中所述，该专利以引用方式并入本文。在一些此类示例中，对于配对源，如果双向通信路径的组合跳数不指示双向通信路径的跳跃总数小于n，则其中该对的每一半传输具有初始跳数为零的数据，在n是网络中节点的总数的情况下，节点确定已经发生了掩蔽或类似故障。例如，由于数据沿第一方向和第二方向两者围绕网络传输，跳数值可用于识别提供数据的节点。由于不允许负值而使得跳数值将不适合预先确定的值，因此源节点不能成功地充当不同节点。防止负值意味着任何掩蔽尝试都将导致双向通信路径中的总跳跃大于针对无掩蔽配对源案例的n。在一些示例中，可从自检对发送数据，其中自检对的成员是跳邻。在这些示例中，跳跃的总数量将为n-2。
61.在其他示例中，可使用其他数量表示(例如，灰色代码、lfsr序列等)的递减或递增来对跳跃进行计数。在一些示例中，在某种意义上，可使用可计数的任何有限状态机来实现跳数。在这些情况下，应当理解，在双向通信路径上接收的跳数可使得节点能够确定通信网络中节点的总数以及是否发生了掩蔽或类似故障的方式与预先确定的值进行比较。
62.在图4所示的示例中，对于沿逆时针方向的通信路径，节点3被配置为将在接近链路上从节点2接收的数据流与在跳过链路上从节点1接收的数据流进行比较。如果没有通过跳过链路从节点1接收到数据，则节点3不沿逆时针方向中继任何数据。如果通过跳过链路
从节点1接收到数据，则节点3被配置为执行经由跳过链路从节点1接收的数据流经由跳过链路到节点5以及经由接近链路到节点4的逆时针中继。在一些示例中，如果从节点2接收的数据与从节点1接收的数据匹配，则节点3在中继到节点5的数据流的末端处不递增跳数。然而，如果从节点2接收的数据与从节点1接收的数据不匹配(不同数据或没有来自节点2的数据)，则节点3在中继到节点5的数据流末端处将跳数增加2。
63.类似地，在图4所示的示例中，对于沿顺时针方向的通信路径，节点3被配置为将在接近链路上从节点4接收的数据流与在跳过链路上从节点5接收的数据流进行比较。如果没有通过跳过链路从节点5接收到数据，则节点3不沿顺时针方向中继任何数据。如果通过跳过链路从节点5接收到数据，则节点3被配置为执行经由跳过链路从节点5接收的数据流经由跳过链路到节点1以及经由接近链路到节点2的顺时针中继。在一些示例中，如果从节点4接收的数据与从节点5接收的数据匹配，则节点3在中继到节点1的数据流的末端处不递增跳数。然而，如果从节点4接收的数据与从节点5接收的数据不匹配(不同数据或没有来自节点4的数据)，则节点3在中继到节点1的数据流末端处将跳数增加2。
64.在一些示例中，网络中的自检对和其他节点有效地实现“原子广播”，其中只要未检测到故障(来自跳过链路的遗失数据或失配数据)，所有跳数就表示离开节点的跳数为零。原子(意指不可分的)特性还意味着如果任何节点不同意两个自检对节点正在其所有链路上发送相同的数据，则所有节点均在修改传输，如以下段落所述。
65.在一些示例中，中继节点还被配置为确定跳数是否大于或等于阈值，并且如果满足该条件，则终止传输。在一些示例中，阈值为128，这是避免7位跳数字段的翻转或溢出场景的阈值。
66.自检对的每个节点还将其初始发送到与自检对相邻的节点的数据流与其在跳过链路上从通信网络的相对侧上的节点接收的数据流进行比较。如果从另一个节点接收的数据流与自检对节点发送的数据流不匹配，则针对该时隙终止通信系统的传输。例如，如果节点1经由跳过链路从节点9接收的数据流与节点1发送的初始数据流不匹配，则节点1将终止该时隙的传输。类似地，如果节点2经由跳过链路从节点4接收的数据流与节点2发送的初始数据流不匹配，则节点2将终止该时隙的传输。
67.当使用直通泛洪传播时，通过每个节点的延迟最小，每个节点仅延迟一个位或若干比特(或甚至一些网络上的比特的一部分)。因此，数据流环航环的延迟相对于传输数据流中所有位所花费的时间是可忽略的。应当指出的是，当使用直通泛洪传播时，自检对的节点与通信网络的其他节点之间的通信以及自检对的节点和/或通信网络的其他节点的比较可同时发生。具体地讲，自检对的节点或编织环网络中的任何其他节点可逐位地比较从自检对接收的数据。
68.在使用直通泛洪传播的一些示例中，节点被配置为通过向通信网络的其他节点指示检测到故障来防止接受时隙的任何故障传输。在一些示例中，通信网络的节点被配置为向跳数字段中的通信网络的其他节点提供指示。在此类示例中，可使用与先前系统中使用的帧结构不同的帧结构。
69.图5a示出了可用于指示检测到故障的此类示例性帧500。帧500包括数据506和数据506之后的跳数字段508。在帧500用于不具有标准帧或消息结构的串行通信协议(uart协议或类似通信协议)的示例中，帧500仅需要包括图5a中所示的数据506和跳数508。在帧500
是以太网帧的示例中，除了数据506和跳数字段508之外，帧500还可包括前导码502和地址字段504。如上所述，如果检测到沿特定方向接收的数据流之间的失配，则中继节点仅递增跳数。在图5a所示的示例中，跳数字段508定位在数据流的末端，使得可在执行比较之后修改跳数。在先前的系统中，跳数值或跳数字段定位在数据流中的数据之前，因此该技术是不可能的。
70.在使用直通泛洪传播的其他示例中，可以实现隐式拜占庭协议方案。在此类示例中，数据流沿特定方向环航通信路径，然后执行数据流的比较。自检对的成员节点将看到其在数据流的跳数的任何调整之前发送的数据流。在一些示例中，将从沿特定方向发送的自检对的成员节点发送的数据流与沿相同方向接收的数据流进行比较。在一些示例中，自检对的成员将其沿特定方向发送到相邻节点的数据流与其沿相同方向从节点接收的数据流进行比较。在一些示例中，与成员节点相邻的节点将其初始从自检对的成员沿特定方向接收的数据流与其沿相同方向接收的数据流进行比较。通过利用成员节点或相邻节点，使执行比较所需的附加带宽和时间最小化。
71.在一些示例中，不是自检对的成员并且也不是与成员节点相邻的节点(例如，远离成员节点的两个或更多个跳跃的节点)的节点将其沿特定方向中继的数据流与其沿相同方向接收的数据流进行比较，这可增加网络在能够执行比较的更多节点中的灵活性。在一些示例中，多个节点(例如，成员节点和相邻节点)将沿特定方向发送的相同数据流与在该数据流已完全穿过编织环网络之后沿相同方向接收的数据流进行比较，与使用单个节点进行比较相比，这可增加覆盖范围。然而，对于这些示例中的每个示例，数据流在部分第二时间围绕编织环网络进一步传播存在额外带宽和时间的成本。
72.为了执行此类比较，数据流需要足够长，使得数据流的第一位在由自检对的成员节点传输最后一位之前环航整个环。图5b至图5c示出了用于不同直通泛洪传播通信协议的示例帧(数据流)，该不同直通泛洪传播通信协议可用于确保数据流对于隐式拜占庭协议方案足够长。
73.图5b示出了用于不具有标准帧或消息结构的串行通信协议的帧的示例格式。在一些示例中，图5b所示的帧510可用于uart协议或类似的通信协议。帧510包括数据512、跳数字段514、填充516和环完整性标记518。可调节填充516以修改数据流的大小。在一些示例中，填充量可使用节点延迟、环中节点的数量和跳数字段的大小来确定。在一些示例中，填充量等于节点延迟*环中节点的数量/2-跳数字段的大小 1。在围绕环的预期传播延迟之后，如果数据重构被确认，则自检对的成员或与自检对的成员相邻的节点设置消息尾部中的环完整性(ri)标记518。关于重构的附加细节在美国专利no.8,949,983(下文称为
‘
983专利)中有所描述，该专利据此以引用方式并入本文。
74.图5c示出了以太网帧的示例格式。帧520包括前导码522、地址信息524、数据526、填充528和crc 530。在一些示例中，管理员节点以在中继期间保持合法前导码的一些小的方式改变前导码。这防止了一些简单的短路绕过管理员节点的检查动作并且未被检测到。如果任何其他节点对前导码作出改变，则其将是并置故障。可调节填充528以修改数据流的大小。在一些示例中，填充量可使用节点延迟、环中节点的数量和crc字段的大小来确定。在一些示例中，填充量等于节点延迟*环中节点的数量/2-crc字段的大小 1。在围绕环的预期传播延迟之后，如果数据重构被确认，则自检对的成员或与自检对的成员相邻的节点设置
消息尾部中的环完整性(ri)标记。在一些示例中，可使用截断(例如，在传播数据的crc之前截断)来指示完整性丧失。关于重构的附加细节在
‘
983专利中有所描述。
75.当实现如上所述的自检对和其他节点时，通信网络中的节点使用一组一致的标准来接受由节点接收的数据流。首先，需要数据流必须被完全接收(例如，如上所述不被截断)以便接受该数据流。如果协议包括尾部，则尾部必须完成。如果相应节点接收到完整数据流，则如果以下条件中的任何六个为真，则通信网络的相应节点接受整个数据流：
76.第一条件：(1)如果经由左接近端口103-1和左跳过端口103-2接收到数据流；以及(2)该数据流是相同的。
77.第二条件：(1)如果经由右接近端口103-3和右跳过端口103-4接收到数据流；以及(2)该数据流是相同的。
78.第三条件：(1)如果经由左接近端口103-1和右接近端口103-3接收到数据流；(2)除了跳数之外，数据流是相同的；以及(3)跳数的总和小于n(对于近邻自检对)或n-2(对于跳邻自检对)。
79.第四条件：(1)如果经由左接近端口103-1和右跳过端口103-4接收到数据流；(2)除了跳数之外，数据流是相同的；以及(3)跳数的总和小于n(对于近邻自检对)或n-2(对于跳邻自检对)。
80.第五条件：(1)如果经由左跳过端口103-2和右接近端口103-3接收到数据流；(2)除了跳数之外，数据流是相同的；以及(3)跳数的总和小于n(对于近邻自检对)或n-2(对于跳邻自检对)。
81.第六条件：(1)如果经由左跳过端口103-2和右接近端口103-4接收到数据流；(2)除了跳数之外，数据流是相同的；以及(3)跳数的总和小于n(对于近邻自检对)或n-2(对于跳邻自检对)。
82.存储和转发传播
83.在一些示例中，图6所示的通信网络使用存储和转发消息传播，其包括消息传播路径中的消息缓冲。在此类示例中，通过每个节点的延迟比通过直通传播更长，因为必须在完整消息可在每个中继节点处被转发之前接收该完整消息。在使用存储和转发消息传播的示例中，消息在被每个相应节点接收时加时间戳，并且消息在被相应节点发送时加时间戳。此外，在节点处的停留时间(时间戳之间的差值)被添加到传出消息以准确地捕获特定路径的总延迟。在一些示例中，通信系统利用如ieee 1588标准中所述的精确同步技术和符合ieee 1588标准的透明时钟的管理，该标准以引用方式并入本文。通过以这种方式跟踪延迟，自检对及其管理员可确保针对其消息比较正确的数据。类似地，环中的每个其他节点可以比较在其四个端口上接收的数据，以确保在检查在传送中没有错误进入数据时比较正确的数据。
84.自检对的每个成员(在该示例中为节点1和节点2)被配置为以类似的方式操作。在图6所示的示例中，自检对的成员是近邻(经由接近链路连接)。为了便于描述，当节点1和节点2是自检对的成员时，将描述通信网络的操作。然而，应当理解，节点的其他组合也可形成自检对(例如，如上所述)，并且本文所述的概念通常适用于自检对的其他组合。在自检对的节点不相邻的示例(诸如例如图3c所示的对)中，自检对的两个成员之间的节点被配置为在自检对被调度为广播的时隙之前与自检节点的每个成员形成用于广播的虚拟对。
85.在一些示例中，自检对的节点(图6中的节点1和节点2)以类似于上文在传输消息之前所述的方式(会合、消息终止、延迟时间)操作。在延迟时间之后，自检对的每个节点继续向两个管理员节点传输消息。具体地讲，自检对的每个节点向每个管理员节点传输相同的消息。在该示例中，节点3和节点10是管理员节点(在图6中用砖块图案标识)。在该示例中，节点2经由接近链路向节点3传输消息，并且经由跳过链路向节点10传输消息。类似地，节点1经由跳过链路向节点3传输消息，并且经由接近链路向节点10传输消息。来自节点1和接近2的这些数据传输同时发生。
86.管理员节点3被配置为经由跳过链路将从节点1接收的消息经由跳过链路中继到节点5，并且管理员节点10被配置为经由跳过链路将从节点2接收的消息中继到节点8。在图6所示的示例中，节点4至9作为中继节点操作，并且描绘了它们的操作。在该示例中，节点4被配置为将经由跳过链路从节点2接收的消息经由跳过链路中继到节点6并且经由近链路中继到节点5。沿另一个方向，节点4被配置为将经由跳过链路从节点6接收的消息经由跳过链路中继到节点2并且经由近链路中继到节点3。其他中继节点以类似的方式操作。
87.每个管理员节点被配置为将从自检对的成员接收的消息彼此进行比较。在该示例中，管理员节点3被配置为将在近链路上从节点2接收的消息与在跳过链路上从节点1接收的消息进行比较。类似地，管理员节点10被配置为将在近链路上从节点1接收的消息与在跳过链路上从节点2接收的消息进行比较。如果从节点1接收的消息与从节点2接收的消息匹配，则管理员节点确认内联完整性。
88.在一些示例中，每个管理员节点被进一步配置为等待消息沿特定方向环航通信路径，然后执行与该消息的附加比较以确认环完整性。在一些示例中，将由管理员节点沿特定方向中继的消息与由管理员节点沿相同方向接收的消息进行比较。在一些示例中，每个管理员节点将其初始从自检对的成员沿特定方向接收的消息与其在环周围的预期传播延迟之后沿相同方向接收的消息进行比较。
89.例如，使用存储和转发传播，整个消息必须在其可被比较之前被接收，因此不可能修改消息中的跳数以指示来自自检对的数据的完整性作为原子广播的一部分，如上文所讨论的直通具体实施。相反，对于存储和转发传播，使用非原子广播，其中管理员节点被配置为向编织环网络的其他节点发送单独的确认消息。在一些示例中，管理员节点被配置为仅在确认内联完整性和环完整性时才发送确认消息。在一些示例中，每个管理员节点与自检对的最近成员形成瞬态对(形成以传输协议元数据而不是客户端消息内容)，从而以自检对方式发送确认消息。
90.当实现如上文相对于存储和转发消息传播技术所讨论的自检对和管理员节点时，通信网络中的节点使用一组一致的标准来接受由节点接收的消息。首先，要求必须接收确认消息以便接受消息。在一些示例中，比较消息的时间戳(例如，ieee 1588时间戳)，并且处理累积延迟，这有助于确保消息相对于单个传输时间窗口是限定的。如果相应节点接收到初始消息和确认消息两者(并且如果时间戳和累积延迟是可接受的)，则通信网络的相应节点接受初始消息。
91.在一些存储和转发消息传播示例中，通信网络100仅包括用于硬件和软件的商用现成(cots)部件。在此类示例中，当仅使用cots部件时，需要策略来强制执行编织环周围的四个独立路径，并且此类策略将优选地避免在基础(标准)协议(例如，以太网)中利用广播
或组播机制，这通常是复杂的、低效的并且/或者具有受限的能力。
92.在一些示例中，自检对的每个节点被配置为使用发送节点唯一的静态目的地址进行传输，并且每个自检对的配对传输总共有四个地址。由于自检对节点沿两个方向传输，因此每个自检对节点具有两个目的地址，每个方向上一个目的地址。在一些示例中，地址是节点id的函数(例如，节点id可以是偶数或奇数)。在一些示例中，消息的目的地址被选择为发送节点的相对侧或相邻邻居节点的相对侧。通过相应地选择目的地址，保证只能通过完全穿过环来到达目标。
93.在一些示例中，使用目的地址设置每个节点中的cots路由配置，使得消息从节点一侧上的端口路由到节点另一侧上的端口。在一些示例中，节点将从跳过链路接收的消息中继到相对侧跳过链路，这保持了通过通信网络的方向流而没有u型转弯。例如，执行顺时针继电器的节点将经由左跳过端口接收消息并经由右跳过端口转发该消息，并且执行逆时针继电器的节点将经由右跳过端口接收消息并经由左跳过端口转发该消息。该路由方案有效地创建两个交通通道，其中从原始发送节点(自检对的成员)开始，一个交通通道经过图6中的奇数节点，而另一个交通通道经过图6中的偶数节点。寻址实施确保通道不被跨越，并且期望的路由在整个通信网络中发生。
94.对于高完整性消息，接收节点需要接收消息的四个副本以执行所需的数据资格。每个节点保存其接收的每个消息的副本，因此接收节点的需要消耗高完整性消息的近邻各自将在从其接近链路出来的跳过链路上接收的消息的副本发送到接收节点。在一些示例中，需要在某个节点处接收的高完整性消息作为第二阶段广播由软件转发到接近链路。在一些示例中，当经由跳过链路中继初始消息时，经由接近链路的第二阶段广播可发生。对于混合冗余和非冗余消息路径的网络，冗余和非冗余消息可以使用标准目的地寻址，可能将内容(缓冲)寻址添加到目的地址。
95.上述配置保证所有良好节点(例如，非故障节点)将在存在任何两个非并置故障时接收到相同的消息。关于其中两个节点均提供数据的自检对的比较和动作的附加细节在
‘
859专利中有所描述。关于其中仅一个节点提供数据的虚拟自检对的比较和动作的附加细节在
‘
675专利中有所描述。
96.图7是可在通信网络诸如上述网络100中实现的示例性自检节点802的框图。节点802包括处理器804-1、处理器804-2、多个端口803和本地输入/输出(i/o)806。应当理解，在一些示例中，使用全双工双向链路来实现将节点802耦接到其他节点的链路，并且在其他示例中，使用半双工双向链路来实现链路。此外，如本文所用，术语“传送数据”是指传输数据或中继数据，而“传输”是指输出在节点802处提供的数据，并且“中继”是指输出源自另一节点并在节点802处接收的数据。
97.节点802包括左接近端口803-1，该左接近端口被配置为沿顺时针方向110从与节点802相邻的左近邻节点接收数据，其中左近邻节点与编织环通信网络100中的节点802相比逆时针定位。左接近端口803-1还被配置为经由左接近链路沿逆时针方向112将数据发送到左近邻节点。
98.节点802还包括左跳过端口803-2，该左跳过端口被配置为沿顺时针方向110从左跳邻节点接收数据，其中左跳邻节点与编织环通信网络100中的节点802相比逆时针定位。左跳过端口803-2还被配置为经由左跳过链路沿逆时针方向112将数据发送到左跳邻节点。
99.节点802还包括右接近端口803-3，该右接近端口被配置为沿逆时针方向112从与节点802相邻的右近邻节点接收数据，其中右近邻节点与编织环通信网络100中的节点802相比顺时针定位。右接近端口803-3还被配置为经由右接近链路沿顺时针方向110将数据发送到右近邻节点。
100.节点802还包括右跳过端口803-4，该右跳过端口被配置为沿第逆时针方向112从右跳邻节点接收数据，其中右跳邻节点与编织环通信网络100中的节点802相比顺时针定位。右跳过端口803-4还被配置为经由右跳过链路沿顺时针方向110将数据发送第二跳邻节点。
101.在一些示例中，自检节点802的处理器804-1、804-2可用作高完整性对。在一些示例中，处理器804-1、804-2实现非对称传输，其中处理器804-1经由跳过端口沿第一方向传输并且经由接近端口沿第二方向传输，并且其中处理器804-2在跳过端口上沿第二方向传输并且在接近链路上沿第一方向传输。在一些示例中，处理器804-1可在左接近端口803-1和右跳过端口803-4上传输，并且处理器804-2可在左跳过端口803-3和右接近端口803-2上传输。在其他示例中，处理器804-2可在左接近端口803-1和右跳过端口803-4上传输，并且处理器804-1可在左跳过端口803-3和右接近端口803-2上传输。处理器804-1、804-2两者被配置为经由所有四个端口803接收。处理器804-1、804-2的一致性交换808比图2所示的节点102更广泛，但是用于实现自检对的软件可能不太复杂，因为它在一个节点上。
102.在一些示例中，处理器804-1、804-2可被配置为与第一邻居节点或第二邻居节点中的一者通信以形成自检对。当节点802提供要传输到网络的其他节点的数据时，处理器804-1、804-2确定何时与第一近邻节点或第二近邻节点中的一者形成自检对。在一些示例中，处理器804-1、804-2分析传输调度以确定何时形成自检对以及与哪个近邻节点形成对。在一些此类示例中，处理器804-1、804-2与另一个近邻节点会合，并且在节点802将数据传输到网络的其他节点的已调度时隙之前或与该操作同时，将由节点802提供的数据传输到形成自检对的另一个近邻节点。
103.在一些示例中，节点802充当数据的单纯源。在此类示例中，网络具有自检节点单独正在发送配对广播的先验知识。在此类示例中，当跳数小于n时，上述跳数验证是有效的。在其他示例中，节点802与其邻居节点中的每一者形成虚拟自检对以用于配对广播。在此类示例中，当跳数小于n时，上述跳数验证是有效的。
104.对于高完整性传播，相邻节点可转发在面向高完整性对节点802的接近链路上接收的数据。为了简化物流，高完整性节点802可被配置为使用映射到配对邻居的地址来传输消息。对于该特定地址，该邻居将沿下游方向转发跳过链路上的消息。在此类示例中，通道的分离(奇数和偶数)将由邻居节点进行轮询，因此如果配对节点为奇数并且高完整性节点802以映射到偶数节点的地址传输，则传输将被丢弃。
105.上述其他技术也适用于图8所示的自检节点802以及自检节点802与其邻居节点之间的自检对902和自检对904。
106.在一些示例中，可能期望避免使自检节点与其每个邻居形成虚拟对以用于如上所述的配对广播。图9是可在通信网络诸如上述网络100中实现的另选自检节点1002的框图。上文相对于图7讨论的自检节点802的共同元件的功能、结构和其他描述也适用于图9所示的自检节点1002中的类似命名特征，反之亦然。此外，包括在图7和图9中的类似命名特征被
类似地编号。图9的描述将集中于与图7的差异。
107.在一些示例中，处理器1004-1、1004-2被配置为驱动直通链路，使得该区段将成为3路总线。具体地讲，处理器1004-1、1004-2被配置为经由图9所示的相应and使能机制来驱动直通ccw链路和直通cw链路。在自检时隙期间，节点1002将作为常规自检广播出现在相邻节点的跳过链路和直接链路两者上。图9所示的机制避免了必须修改自检节点1002广播的数据传播规则并且将不需要如上参考图7至图8所述的将数据转发到相邻节点。在一些示例中，通信网络被配置为实现本地监测和and使能机制的速率限制，以便降低该对中的“恶意”的一半(处理器1004-1或处理器1004-2)调制坏信号的可能性。在一些示例中，该监测可以通过该对(处理器1004-1和处理器1004-2)中的每半查看两个and门的输出并且如果该and门的输出不符合具体实施特定的规则集(例如，信号改变之间的最小时间)，则禁用其各自的到and门的输入来实现。虽然以上描述和图9暗示连接到直通链路的三态驱动器，但应当理解，可另选地使用本领域中已知的任何等效电路(例如，使用复用器而不是三态驱动器)。
108.在各个方面中，在本公开各处描述的系统元件、方法步骤或示例(诸如节点102、节点802或其部件)可在一个或多个计算机系统、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)或包括用于实现那些元件、过程或示例的硬件执行代码的类似设备上实现，所述代码存储在非暂时性数据存储设备上。这些设备包括软件程序、固件或用于执行用于在分布式天线系统中进行同步和故障管理的各种方法、过程任务、计算和控制功能的其他计算机可读指令或与软件程序、固件或其他计算机可读指令一起运行。
109.这些指令通常被存储在用于存储计算机可读指令或数据结构的任何适当的计算机存储介质上。计算机可读介质可被实现为可由通用或专用计算机或处理器或任何可编程逻辑设备访问的任何可用介质。合适的处理器可读介质可包括存储或存储器介质，诸如磁介质或光介质。例如，存储或存储器介质可包括常规硬盘、光盘-只读存储器(cd-rom)、易失性或非易失性介质诸如随机存取存储器(ram)(包括但不限于同步动态随机存取存储器(sdram)、双数据速率(ddr)ram、rambus动态ram(rdram)、静态ram(sram)等)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程rom(eeprom)和闪存存储器等。合适的处理器可读介质还可包括经由通信介质(诸如网络和/或无线链路)传送的传输介质(诸如电信号、电磁信号或数字信号)。
110.本文所述的方法和技术可在数字电子电路中或用可编程处理器(例如，专用处理器或通用处理器诸如计算机)固件、软件或它们的组合来实现。体现这些技术的装置可包括适当的输入和输出设备、可编程处理器以及有形地体现用于由可编程处理器执行的程序指令的存储介质。可通过以下方式来执行体现这些技术的过程：可编程处理器执行指令程序以通过对输入数据进行操作以及生成输出来执行期望的功能。这些技术可有利地在可编程系统上可执行的一个或多个程序中实现，该可编程系统包括至少一个可编程处理器，该至少一个可编程处理器经耦合以从数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令，以及将数据和指令传输到数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备。一般来讲，处理器将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。适合于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，包括(以举例的方式)半导体存储器设备，诸如eprom、eeprom和闪存存储器设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；和dvd盘。前述任一者可由专门设计的专用集成电路(asic)补充
或并入其中。
111.示例性实施方案
112.实施例1包括一种网络中的节点，该节点包括：第一端口，该第一端口经由第一接近链路通信地耦接到第一节点；第二端口，该第二端口经由第一跳过链路通信地耦接到第二节点；第三端口，该第三端口经由第二接近链路通信地耦接到第三节点；第四端口，该第四端口经由第二跳过链路通信地耦接到第四节点；至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：将沿第一方向从第一节点接收的第一数据流与沿第一方向从第二节点接收的第二数据流进行比较，其中该第一数据流和该第二数据流源自网络中的节点的自检对；将沿第二方向从第三节点接收的第三数据流与沿第二方向从第四节点接收的第四数据流进行比较，其中该第三数据流和该第四数据流源自网络中的节点的自检对；沿第一方向将第二数据流中继到第三节点和第四节点，并且在第二数据流末端处中继跳数，该跳数指示第二数据流的完整性；以及沿第二方向将第四数据流中继到第一节点和第二节点，并且在第四数据流末端处中继跳数，该跳数指示第四数据流的完整性。
113.实施例2包括根据实施例1所述的节点，其中该节点被进一步配置为响应于以下各项而在第二数据流末端处修改跳数：第一数据流与第二数据流之间的失配；或所接收的大于零的跳数。
114.实施例3包括根据实施例1至2中任一项所述的节点，其中该节点被进一步配置为响应于以下各项而在第四数据流末端处修改跳数：第三数据流与第四数据流之间的失配；或所接收的大于零的跳数。
115.实施例4包括根据实施例1至3中任一项所述的节点，其中该节点被进一步配置为：将第一数据流与第三数据流和第四数据流进行比较；响应于以下各项而接受第一数据流：除了跳数以及第一数据流的跳数和第三数据流的跳数的总和小于阈值之外，第一数据流与第三数据流匹配；或者除了跳数以及第一数据流的跳数和第四数据流的跳数之和小于阈值之外，第一数据流与第四数据流匹配；将第二数据流与第三数据流和第四数据流进行比较；以及响应于以下各项而接受第二数据流：除了跳数以及第二数据流的跳数和第三数据流的跳数之和小于阈值之外，第二数据流与第三数据流匹配；或者除了跳数以及第二数据流的跳数和第四数据流的跳数之和小于阈值之外，第二数据流与第四数据流匹配。
116.实施例5包括根据实施例4所述的节点，其中当网络中的节点的自检对彼此相邻时，阈值为n，其中n是网络中节点的总量。
117.实施例6包括根据实施例4所述的节点，其中当网络中的节点的自检对彼此不相邻时，阈值为n-2，其中n是网络中节点的总量。
118.实施例7包括根据实施例1至6中任一项所述的节点，其中网络为编织环网络。
119.实施例8包括一种网络，该网络包括：多个节点；以及多个通信链路，该多个通信链路将该多个节点中的每个节点经由第一通信路径沿第一方向通信耦接到该多个节点中的至少一个相应相邻节点，并且经由第二通信路径沿第二方向通信耦接到该多个节点中的另一相应相邻节点，其中该多个节点和该多个通信链路具有拓扑结构，其中该网络包括不相交的通信路径；其中所述多个节点中的第一节点和第二节点被配置为形成自检对，其中所述第一节点和所述第二节点为相邻节点或由单个节点分开；其中该多个节点中的每个节点被配置为：将沿第一方向上由接近链路接收的第一数据流与沿第一方向经由跳过链路接收
的第二数据流进行比较，其中该第一数据流和该第二数据流源自网络中的自检对；将沿第二方向经由接近链路接收的第三数据流与沿第二方向经由跳过链路接收的第四数据流进行比较，其中该第三数据流和该第四数据流源自网络中的自检对；经由跳过链路中继第二数据流以及第二数据流末端处的跳数，该跳数指示第二数据流沿第一方向的完整性；以及经由跳过链路中继第四数据流以及第四数据流末端处的跳数，该跳数指示第四数据流沿第二方向的完整性。
120.实施例9包括根据实施例8所述的网络，其中该多个通信链路包括：第一多个通信链路，该第一多个通信链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到第一通信路径上的相应相邻节点和第二通信路径上的相应相邻节点；以及第二多个通信链路，该第二多个通信链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到第一通信路径上的相应跳过节点和第二通信路径上的相应跳过节点。
121.实施例10包括根据实施例9所述的网络，其中该第二多个通信链路被配置为使用比该第一多个通信链路更高的带宽或比特率进行通信。
122.实施例11包括根据实施例8至10中任一项所述的网络，其中该多个节点中的第一节点和第二节点形成以下两者中的任一者：真实自检对，其中第一节点和第二节点均为源节点；或虚拟自检对，其中仅第一节点为源节点。
123.实施例12包括根据实施例8至11中任一项所述的网络，其中该多个节点中的至少一个节点被配置为响应于以下各项而在第二数据流的末端处修改指示第二数据流的完整性的跳数：第一数据流与第二数据流之间的失配；或所接收的大于零的跳数。
124.实施例13包括根据实施例8至12中任一项所述的网络，其中该多个节点中的至少一个节点被配置为响应于以下各项而在第四数据流的末端处修改指示第四数据流的完整性的跳数：第三数据流与第四数据流之间的失配；或所接收的大于零的跳数。
125.实施例14包括根据实施例8至13中任一项所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被进一步配置为：将第一数据流与第三数据流和第四数据流进行比较；响应于以下各项而接受第一数据流：除了跳数以及第一数据流的跳数和第三数据流的跳数的总和小于阈值之外，第一数据流与第三数据流匹配；或者除了跳数以及第一数据流的跳数和第四数据流的跳数之和小于阈值之外，第一数据流与第四数据流匹配；将第二数据流与第三数据流和第四数据流进行比较；以及响应于以下各项而接受第二数据流：除了跳数以及第二数据流的跳数和第三数据流的跳数之和小于阈值之外，第二数据流与第三数据流匹配；或者除了跳数以及第二数据流的跳数和第四数据流的跳数之和小于阈值之外，第二数据流与第四数据流匹配。
126.实施例15包括根据实施例14所述的网络，其中当网络中的节点的自检对彼此相邻时，阈值为n-1，其中当网络中的节点的自检对彼此不相邻时，阈值为n-2，其中n是网络中节点的总量。
127.实施例16包括根据实施例8至15中任一项所述的网络，其中该多个节点和该多个通信链路具有编织环拓扑结构。
128.实施例17包括一种网络，该网络包括：多个节点；以及多个链路，该多个链路将该多个节点中的每个节点经由第一通信路径沿第一方向通信地耦接到该多个节点中的至少一个相应相邻节点，并且经由第二通信路径沿第二方向通信地耦接到该多个节点中的另一
相应相邻节点；其中该多个节点中的第一节点和第二节点被配置为形成自检对，其中该第一节点和该第二节点为相邻节点或由单个节点分开，其中该第一节点被配置为沿第一方向和第二方向传输第一消息作为配对广播的一部分，其中该第二节点被配置为沿第一方向和第二方向传输第二消息作为配对广播的一部分；其中第三节点与第一节点相邻，其中第三节点被配置为：将经由接近链路沿第一方向从第一节点接收的第一消息与经由跳过链路沿第一方向从第二节点接收的第二消息进行比较；并且只有当第一消息与第二消息匹配时，才经由跳过链路沿第一方向中继具有自确认消息的第二消息；其中第四节点与第二节点相邻，其中第四节点被配置为：将经由跳过链路沿第二方向从第一节点接收的第一消息与经由接近链路沿第二方向从第二节点接收的第二消息进行比较；并且只有当第一消息与第二消息匹配时，才经由跳过链路沿第二方向中继具有自确认消息的第一消息。
129.实施例18包括根据实施例17所述的网络，其中第三节点被进一步配置为：等待消息以沿第一方向环航第一通信路径；将沿第一方向环航第一通信路径的消息与第二消息进行比较；并且只有当沿第一方向环航第一通信路径的消息与第二消息匹配时，才经由跳过链路沿第一方向中继具有自确认消息的第二消息；其中第四节点被进一步配置为：等待消息以沿第二方向环航第二通信路径；将沿第二方向环航第二通信路径的消息与第一消息进行比较；并且只有当沿第二方向环航第二通信路径的消息与第一消息匹配时，才经由跳过链路沿第二方向中继具有自确认消息的第一消息。
130.实施例19包括根据实施例17至18中任一项所述的网络，其中第三节点被配置为与第一节点形成瞬态对以发送自确认消息，其中第四节点被配置为与第二节点形成瞬态以发送自确认消息。
131.实施例20包括根据实施例17至19中任一项所述的网络，其中该多个节点和该多个链路具有编织环拓扑结构。
132.实施例21包括一种网络，该网络包括：多个节点；以及多个通信链路，该多个通信链路将该多个节点中的每个节点经由第一通信路径沿第一方向通信地耦接到该多个节点中的至少一个相应相邻节点，并且经由第二通信路径沿第二方向通信地耦接到该多个节点中的另一相应相邻节点；其中所述多个节点中的第一节点和第二节点被配置为形成自检对，其中所述第一节点和所述第二节点为相邻节点或由单个节点分开；其中该多个节点中的第一节点被配置为：经由第一节点的第一侧沿第一方向发送第一消息，其中该第一消息包括与第一节点的第二侧对应的第一目的地址，该第一节点的第二侧与该第一节点的第一侧相对；经由所述第一节点的所述第二侧沿所述第二方向发送第二消息，其中所述第二消息包括与所述第一节点的所述第一侧对应的第二目的地址；其中该多个节点中的第二节点被配置为：经由第二节点的第一侧沿第一方向发送第三消息，其中该第三消息包括与第二节点的第二侧对应的第三目的地址，该第二节点的第二侧与该第二节点的第一侧相对；经由所述第二节点的所述第二侧沿所述第二方向发送第四消息，其中所述第四消息包括与所述第二节点的所述第一侧对应的第四目的地址。
133.实施例22包括根据实施例21所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为：沿第一方向经由相应第一跳过端口将消息中继到该多个节点中的另一节点，其中仅经由相应第二跳过端口接收的消息沿第一方向被中继；以及沿第二方向经由相应第二跳过端口将消息中继到该多个节点中的另一节点，其中仅经由相应第一跳过端口接收的消息沿第
二方向被中继。
134.实施例23包括根据实施例21至22中任一项所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为保存由该节点沿第一方向接收的每个消息的副本，并且保存由该节点沿第二方向接收的每个消息的副本。
135.实施例24包括根据实施例23所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为在相邻节点被调度为消耗高完整性消息时将由该节点接收的消息的副本经由接近端口发送到相邻节点。
136.实施例25包括根据实施例24所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为将由该节点接收的消息的副本作为与中继消息分开的第二阶段广播经由接近端口发送到相邻节点。
137.实施例26包括根据实施例25所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为大致与中继消息同时发送第二阶段广播。
138.实施例27包括根据实施例21至26中任一项所述的网络，其中该多个节点中的每个节点为商用现成部件。
139.实施例28包括根据实施例21至27中任一项所述的网络，其中该多个通信链路包括：第一多个通信链路，该第一多个通信链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到网络的第一通信路径上的相应相邻节点和网络的第二通信路径上的相应相邻节点；以及第二多个通信链路，该第二多个通信链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到网络的第一通信路径上的相应跳过节点和网络的第二通信路径上的相应跳过节点。
140.实施例29包括根据实施例28所述的网络，其中该第二多个通信链路被配置为使用比该第一多个通信链路更高的带宽或比特率进行通信。
141.实施例30包括根据实施例28至29中任一项所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为经由该第一多个通信链路发送高完整性消息的副本，其中该多个节点中的每个节点被配置为经由该第二多个通信链路中继通信。
142.实施例31包括根据实施例21至30中任一项所述的网络，其中该多个节点和该多个通信链路具有编织环拓扑结构。
143.实施例32包括一种网络中的节点，该节点包括：第一端口，该第一端口被配置为经由第一接近链路耦接到第一节点；第二端口，所述第二端口被配置为经由第一跳过链路耦接到第二节点，其中所述第一端口和所述第二端口定位在所述节点的第一侧上；第三端口，所述第三端口被配置为经由第二接近链路耦接到第三节点；第四端口，所述第四端口被配置为经由第二跳过链路耦接到第四节点，其中所述第三端口和所述第四端口定位在所述节点的与所述第一侧相对的第二侧上；至少一个处理器，该至少一个处理器被配置为：经由该第二端口沿第一方向发送第一消息，其中该第一消息包括与该节点的该第二侧对应的第一目的地址；经由所述第四端口沿第二方向发送第二消息，其中所述第二消息包括与所述节点的所述第一侧对应的第二目的地址。
144.实施例33包括根据实施例32所述的节点，其中至少一个处理器被配置为：沿第一方向经由第二端口将消息中继到第二节点，其中仅经由第四端口接收的消息沿第一方向被中继；以及沿第二方向经由第四端口将消息中继到第四节点，其中仅经由第二端口接收的消息沿第二方向被中继。
145.实施例34包括根据实施例32至33中任一项所述的节点，其中至少一个处理器被配置为：保存经由第二端口接收的消息的副本；保存经由第四端口接收的消息的副本；当第三节点被调度为消耗高完整性消息时，将经由第二端口接收的消息的副本经由第三端口发送到第三节点；并且当第一节点被调度为消耗高完整性消息时，将经由第四端口接收的消息的副本经由第一端口发送到第一节点。
146.实施例35包括根据实施例34所述的节点，其中至少一个处理器被配置为将经由第二端口接收的消息的副本和经由第四端口接收的消息的副本作为第二阶段广播发送。
147.实施例36包括根据实施例35所述的节点，其中至少一个处理器被配置为大致与中继消息同时发送第二阶段广播。
148.实施例37包括根据实施例32至36中任一项所述的节点，其中该节点为商用现成部件。
149.实施例38包括根据实施例32至37中任一项所述的节点，其中该网络具有编织环拓扑结构。
150.实施例39包括一种方法，该方法包括：利用网络中的第一节点经由第一节点的第一侧沿第一方向发送第一消息，其中该第一消息包括与第一节点的第二侧对应的第一目的地址，该第一节点的第二侧与该第一节点的第一侧相对；利用所述第一节点经由所述第一节点的所述第二侧沿第二方向发送第二消息，其中所述第二消息包括与所述第一节点的所述第一侧对应的第二目的地址；利用所述网络中的第二节点经由所述第二节点的第一侧沿所述第一方向发送第三消息，其中所述第三消息包括与所述第二节点的第二侧对应的第三目的地址，所述第二节点的所述第二侧与所述第二节点的所述第一侧相对；以及利用第二节点经由第二节点的第二侧沿第二方向发送第四消息，其中该第四消息包括与第二节点的第一侧对应的第四目的地址。
151.实施例40包括根据实施例39所述的方法，其中网络为编织环网络，该方法还包括：利用第一节点经由该第一节点的第一跳过端口沿第一方向将消息中继到另一节点，其中仅经由第一节点的第二跳过端口接收的消息沿第一方向被中继；以及利用第一节点经由该第一节点的第二跳过端口沿第二方向将消息中继到另一节点，其中仅经由第一节点的第一跳过端口接收的消息沿第二方向被中继。
152.实施例41包括一种方法，该方法包括：形成第一自检对，该第一自检对包括自检节点和与该自检节点相邻的网络中的第一节点；形成第二自检对，该第二自检对包括自检节点和与该自检节点相邻的网络中的第二节点，其中该自检节点定位在网络中的第一节点与第二节点之间；利用第一自检对传输第一配对广播；以及利用第二自检对传输第二配对广播。
153.实施例42包括根据实施例41所述的方法，其中传输第一配对广播包括：将第一通信从自检节点的第一处理器发送到第二节点；将第一通信从自检节点的第一处理器发送到与网络中的第一节点相邻的第三节点，其中第一节点定位在自检节点与网络中的第三节点之间；将第二通信从第一节点发送到第二节点；以及将第二通信从第一节点发送到第三节点。
154.实施例43包括根据实施例42所述的方法，其中传输第二配对广播包括：将第三通信从自检节点的第二处理器发送到第一节点；将第三通信从自检节点的第二处理器发送到
第四节点，其中第二节点定位在自检节点与网络中的第四节点之间；将第四通信从第二节点发送到第一节点；以及将第四通信从第二节点发送到第四节点。
155.实施例44包括根据实施例43所述的方法，还包括：如果来自第一处理器的第一通信与来自第一节点的第二通信不同，则停止传输第一通信和第二通信；以及如果来自第二处理器的第三通信与来自第二节点的第四通信不同，则停止传输第三通信和第四通信。
156.实施例45包括根据实施例44所述的方法，其中停止传输第一通信和第二通信包括修改第一通信和/或第二通信的跳数，其中停止传输第三通信和第四通信包括修改第三通信和/或第四通信的跳数。
157.实施例46包括根据实施例42所述的方法，其中第一通信是包括填充量的第一数据流，使得该第一数据流在第一数据流完成之前由自检节点的第一处理器接收；其中第二通信是包括填充量的第二数据流，使得该第二数据流在第二数据流完成之前由第一节点接收；该方法还包括：如果发送到第三节点的第一数据流与由自检节点的第一处理器接收的第一数据流不同，则利用自检节点的第一处理器在第一数据流完成之前停止传输第一数据流；以及如果发送到第二节点的第二数据流与由第一节点接收的第二数据流不同，则利用第一节点在第二数据流完成之前停止传输第二数据流。
158.实施例47包括根据实施例46所述的方法，其中该网络为编织环网络。
159.实施例48包括一种网络，该网络包括：多个节点；以及多个链路，该多个链路将该多个节点中的每个节点经由第一通信路径通信地耦接到该多个节点中的至少一个相应相邻节点，并且经由第二通信路径通信地耦接到该多个节点中的另一相应相邻节点；其中自检节点和该多个节点中的第一节点被配置为提供数据，其中该自检节点和该第一节点为相邻节点；其中自检节点被配置为将第一通信发送到：该多个节点中的与该自检节点相邻的第二节点；以及该多个节点中的与第一节点相邻的第三节点；其中该第一节点被配置为将第二通信发送到第二节点和第三节点；其中该自检节点和该多个节点中的第二节点被配置为提供数据；其中该自检节点被配置为将第三通信发送到：第一节点；以及该多个节点中的与第二节点相邻的第四节点；其中该第二节点被配置为将第四通信发送到第一节点和第四节点；其中该多个节点中的至少一个节点被配置为在第一通信与第二通信不匹配时防止接受第一通信和第二通信；其中该多个节点中的至少一个节点被配置为在第三通信与第四通信不匹配时防止接受第三通信和第四通信。
160.实施例49包括根据实施例48所述的网络，其中自检节点包括第一处理器和第二处理器；其中自检节点的第一处理器被配置为将第一通信发送到第二节点并发送到第三节点；其中自检节点的第二处理器被配置为将第三通信发送到第一节点和第四节点。
161.实施例50包括根据实施例48至49中任一项所述的网络，其中该多个节点被配置为使用直通泛洪传播来发送数据流，其中第一通信是第一数据流，并且第二通信是第二数据流。
162.实施例51包括根据实施例50所述的网络，其中至少一个节点被配置为修改第一数据流和/或第二数据流的跳数，使得该跳数无效。
163.实施例52包括根据实施例50至51中任一项所述的网络，其中第一数据流包括填充量，使得第一数据流在第一数据流完成之前由自检节点接收；并且其中第二数据流包括填充量，使得该第二数据流在第二数据流完成之前由第一节点接收。
164.实施例53包括根据实施例48至52中任一项所述的网络，其中第二节点被配置为将从自检节点接收的第一通信与从第一节点接收的第二通信进行比较，其中该第二节点被配置为在第一通信与第二通信不匹配时防止接受第一通信和第二通信；并且其中第三节点被配置为将从自检节点接收的第一通信与从第一节点接收的第二通信进行比较，其中该第三节点被配置为在第一通信与第二通信不匹配时防止接受第一通信和第二通信。
165.实施例54包括根据实施例48至53中任一项所述的网络，其中不同于第二节点和第三节点的第四节点被配置为将从自检节点接收的第一通信与从第一节点接收的第二通信进行比较，其中该第四节点被配置为在第一通信与第二通信不匹配时防止接受第一通信和第二通信。
166.实施例55包括根据实施例48至54中任一项所述的网络，其中该网络为编织环网络。
167.实施例56包括网络的自检节点，该自检节点包括：第一接近端口，该第一接近端口被配置为沿第一方向从与自检节点相邻的第一近邻节点在网络的第一通信路径上接收数据，其中该第一接近端口被配置为沿第二方向将数据发送到网络的第二通信路径上的第一近邻节点；第一跳过端口，该第一跳过端口被配置为沿第一方向从与第一近邻节点相邻的第一跳邻节点在网络的第一通信路径上接收数据，其中该第一跳过端口被配置为沿第二方向将数据发送到网络的第二通信路径上的第一跳邻节点；第二接近端口，该第二接近端口被配置为沿第二方向从与自检节点相邻的第二近邻节点在网络的第二通信路径上接收数据，其中该第二接近端口被配置为沿第一方向将数据发送到网络的第一通信路径上的第二近邻节点；第二跳过端口，该第二跳过端口被配置为沿第二方向从与第二近邻节点相邻的第二跳邻节点在网络的第二通信路径上接收数据，其中该第二跳过端口被配置为沿第一方向将数据发送到网络的第一通信路径上的第二跳邻节点；第一处理器，该第一处理器被配置为经由第一接近端口和第二跳过端口传输数据；第二处理器，该第二处理器被配置为经由第二接近端口和第一跳过端口传输数据；其中第一处理器和第二处理器被配置为经由第一接近端口、第一跳过端口、第二接近端口和第二跳过端口接收数据。
168.实施例57包括根据实施例56所述的自检节点，其中该自检节点被配置为与网络中的与自检节点相邻的第二近邻节点形成第一自检对，其中该第一自检对被配置为提供第一配对广播，其中该自检节点的第一处理器被配置为传输用于第一配对广播的自检节点；其中该自检节点被配置为与网络中的与自检节点相邻的第一近邻节点形成第二自检对，其中该第二自检对被配置为提供第二配对广播，其中该自检节点的第二处理器被配置为传输用于第二配对广播的自检节点。
169.实施例58包括根据实施例56至57中任一项所述的自检节点，其中第一处理器被配置为经由第一接近端口将第一通信传输到第一近邻节点，其中第一处理器被配置为经由第二跳过端口将第一通信传输到第二跳邻节点；其中该第二处理器被配置为经由第二接近端口将第二通信传输到第二近邻节点，其中第二处理器被配置为经由第一跳过端口将第二通信传输到第一跳邻节点。
170.实施例59包括根据实施例58所述的自检节点，其中第一处理器和第二处理器被进一步配置为：通过驱动耦接到第一近邻节点的跳过端口的第一直通链路来将第一通信传输到第一近邻节点；以及通过驱动耦接到第一近邻节点的跳过端口的第二直通链路来将第二
通信传输到第二近邻节点。
171.实施例60包括根据实施例56至59中任一项所述的自检节点，其中网络为编织环网络。
172.实施例61包括一种方法，该方法包括：将第一数据流从自检对的第一成员节点围绕编织环网络沿第一方向发送到第三节点，该自检对包括第一成员节点和第二成员节点；将第二数据流从自检对的第二成员节点围绕编织环网络沿第二方向发送到第四节点；如果发送到第三节点的第一数据流与由第一成员节点或第三节点接收的第一数据流不同，则利用第一成员节点或第三节点在第一数据流完成之前停止传输第一数据流；以及如果发送到第四节点的第二数据流与由第二成员节点或第四节点接收的第二数据流不同，则利用第二成员节点或第四节点在第二数据流完成之前停止传输第二数据流。
173.实施例62包括根据实施例61所述的方法，其中第三节点与编织环网络中的自检对相邻，其中第一数据流包括填充量，使得第一数据流在第一数据流完成之前由第一成员节点接收；并且其中第四节点与编织环网络中的自检对相邻，其中第二数据流包括填充量，使得第二数据流在第二数据流完成之前由第二成员节点接收。
174.实施例63包括根据实施例61至62中任一项所述的方法，其中第一数据流的帧包括数据字段、跳数字段、填充和环完整性标记。
175.实施例64包括根据实施例63所述的方法，其中填充量对应于传输时间，该传输时间等于围绕编织环网络行进的延迟。
176.实施例65包括根据实施例64所述的方法，其中填充量等于节点延迟乘以环中的节点的数量/2-跳数字段的大小 实施例1。
177.实施例66包括根据实施例61至62中任一项所述的方法，其中第一数据流的帧包括前导码、地址信息、数据字段、填充和循环冗余校验(crc)字段。
178.实施例67包括根据实施例66所述的方法，其中填充量对应于传输时间，该传输时间等于围绕编织环网络行进的延迟。
179.实施例68包括根据实施例67所述的方法，其中填充量等于节点延迟乘以编织环网络中节点的数量/2-crc字段的大小 实施例1。
180.实施例69包括根据实施例61至68中任一项所述的方法，其中停止第一数据流包括在消息尾部中设置环完整性标记以指示故障。
181.实施例70包括根据实施例61至69中任一项所述的方法，其中自检对包括以下两者中的任一者：真实自检对，其中第一成员节点和第二成员节点两者均为源节点；或虚拟自检对，其中仅第一成员节点为源节点。
182.实施例71包括根据实施例61至70中任一项所述的方法，还包括：如果第三节点从第一成员节点接收的第一数据流与第三节点从第二成员节点接收的第二数据流不同，则停止传输第一数据流和第二数据流；并且如果第四节点从第一成员节点接收的第一数据流与第四节点从第二成员节点接收的第二数据流不同，则停止传输第一数据流和第二数据流。
183.实施例72包括根据实施例61至71中任一项所述的方法，其中停止传输第一数据流和第二数据流包括截断第一数据流和第二数据流的末端部分以指示不完整的传输。
184.实施例73包括一种网络，该网络包括：多个节点；以及多个链路，该多个链路将该多个节点中的每个节点经由第一通信信道通信地耦接到该多个节点中的至少一个相应相
邻节点，并且经由第二通信信道通信地耦接到该多个节点中的另一相应相邻节点，其中该多个节点和该多个链路具有编织环拓扑结构；其中该多个节点中的第一节点和第二节点被配置为提供数据，其中第一节点和第二节点为相邻节点或由单个节点分开，其中第一节点被配置为将第一数据流发送到该多个节点中的与第一节点相邻的第三节点并且发送到该多个节点中的与第二节点相邻的第四节点；其中第二节点被配置为将第二数据流发送到第三节点和第四节点；其中第一节点和第四节点中的至少一者被配置为当第一数据流与由第一节点或第四节点接收的第一数据流不匹配时终止传输该第一数据流；其中第二节点和第三节点中的至少一者被配置为当第二节点发送的第二数据流与第二节点或第三节点接收的第二数据流不匹配时终止传输该第二数据流。
185.实施例74包括根据实施例73所述的网络，其中第一数据流包括填充量，使得第一数据流在第一数据流完成之前由第一成员节点接收；并且其中第二数据流包括填充量，使得第二数据流在第二数据流完成之前由第二成员节点接收。
186.实施例75包括根据实施例74所述的网络，其中第一数据流的帧包括数据字段、跳数字段、填充和环完整性标记。
187.实施例76包括根据实施例75所述的网络，其中填充量对应于传输时间，该传输时间等于围绕编织环网络行进的延迟。
188.实施例77包括根据实施例76所述的网络，其中填充量等于节点延迟乘以环中的节点的数量/2-跳数字段的大小 实施例1。
189.实施例78包括根据实施例74所述的网络，其中第一数据流的帧包括前导码、地址信息、数据字段、填充和循环冗余校验(crc)字段。
190.实施例79包括根据实施例78所述的网络，其中填充量对应于传输时间，该传输时间等于围绕编织环网络行进的延迟。
191.实施例80包括根据实施例79所述的网络，其中填充量等于节点延迟乘以编织环网络中节点的数量/2-crc字段的大小 实施例1。
192.实施例81包括根据实施例73至80中任一项所述的网络，其中第一节点或第四节点被配置为通过在消息的尾部中设置环完整性标记以指示故障来终止第一数据流，其中第二节点或第三节点被配置为通过在消息的尾部中设置环完整性标记以指示故障来终止第二数据流。
193.实施例82包括根据实施例73至81中任一项所述的网络，其中自检对包括以下两者中的任一者：真实自检对，其中第一节点和第二节点均为源节点；或虚拟自检对，其中仅第一节点为源节点。
194.实施例83包括根据实施例73至82中任一项所述的网络，其中该多个节点中的至少一个节点被配置为当第一数据流与第二数据流不匹配时终止传输第一数据流和第二数据流。
195.实施例84包括根据实施例83所述的网络，其中至少一个节点被配置为增加跳数以指示检测到故障。
196.实施例85包括根据实施例73至84中任一项所述的网络，其中该多个链路包括：第一多个链路，该第一多个链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到第一信道上的相应相邻节点和第二信道上的相应相邻节点；以及第二多个链路，该第二多个链路将该多个节
点中的每个节点通信地耦接到第一信道上的相应跳过节点和第二信道上的相应跳过节点。
197.实施例86包括根据实施例85所述的网络，其中该第二多个通信链路被配置为使用比该第一多个通信链路更高的带宽或比特率进行通信。
198.实施例87包括一种方法，该方法包括：在编织环网络的第一节点与第二节点之间形成第一自检对，其中该第一节点和该第二节点彼此相邻；在编织环网络的第一节点与第三节点之间形成第二自检对，其中该第二节点定位在编织环网络中的第一节点与第三节点之间，或者第一节点定位在第二节点与第三节点之间；在第一时隙期间利用第一自检对提供第一配对广播；以及在第二时隙期间利用第二自检对提供第二配对广播。
199.实施例88包括根据实施例87所述的方法，还包括：在编织环网络的第二节点与第三节点之间形成第三自检对；以及在第三时隙期间利用第三自检对提供第三配对广播。
200.实施例89包括根据实施例88所述的方法，还包括：在编织环网络的第一节点与第四节点之间形成第四自检对，其中第一节点定位在第四节点与第二节点之间，并且第二节点定位在第一节点与第三节点之间；以及在第四时隙期间利用第四自检对提供第四配对广播。
201.实施例90包括根据实施例89所述的方法，还包括：在编织环网络的第二节点与第四节点之间形成第五自检对；以及在第五时隙期间利用第四自检对提供第四配对广播。
202.实施例91包括根据实施例90所述的方法，还包括：调度第一自检对以在第三时隙中传输第三配对广播并且调度第二自检对以在第三时隙中传输第四配对广播，其中该第三配对广播被调度为在第三时隙中的第四配对广播之前发生，或者该第四配对广播被调度为在第三时隙中的第三配对广播之前发生。
203.实施例92包括根据实施例91所述的方法，其中当第三配对广播被调度为在第四配对广播之前发生并且第三配对广播成功时，该方法还包括在第三时隙中取消第四配对广播；并且当第四配对广播被调度为在第三配对广播之前发生并且第四配对广播成功时，该方法还包括在第三时隙中取消第三配对广播。
204.实施例93包括根据实施例91至92中任一项所述的方法，其中当第三配对广播被调度为在第四配对广播之前发生并且第三配对广播不成功时，该方法还包括在第三时隙中提供第四配对广播；并且其中当第四配对广播被调度为在第三配对广播之前发生并且第四配对广播不成功时，该方法还包括在第三时隙中提供第三配对广播。
205.实施例94包括根据实施例87至93中任一项所述的方法，其中第一自检对和第二自检对包括以下两者中的任一者：真实自检对，其中自检对的两个节点均为源节点；或虚拟自检对，其中自检对的节点中的仅一个节点为源节点。
206.实施例95包括根据实施例87至94中任一项所述的方法，其中形成第一自检对包括在第一节点和第二节点上复制自检计算并经由第一节点和第二节点之间的第一点对点连接执行进入一致性协议；其中形成第二自检对包括在第一节点和第三节点上复制自检计算并经由第一节点和第三节点之间的第二点对点连接执行进入一致性协定。
207.实施例96包括一种网络，该网络包括：多个节点；以及多个链路，该多个链路将该多个节点中的每个节点经由第一通信信道通信地耦接到该多个节点中的至少一个相应相邻节点，并且经由第二通信信道通信地耦接到该多个节点中的另一相应相邻节点，其中该多个节点和该多个链路具有编织环拓扑结构；其中该多个节点中的第一节点和第二节点被
配置为形成第一自检对，其中该第一节点和该第二节点为相邻节点，其中该第一节点和该第二节点中的至少一者为源节点；其中该多个节点中的第一节点和第三节点被配置为形成第二自检对，其中第二节点位于第一节点与第三节点之间或者第一节点定位在第二节点与第三节点之间；其中第一自检对被配置为在第一时隙期间提供第一配对广播；其中第二自检对被配置为在第二时隙期间提供第二配对广播。
208.实施例97包括根据实施例96所述的网络，还包括：其中第二节点和第三节点被配置为形成第三自检对；其中该第三自检对被配置为在第三时隙期间提供第三配对广播。
209.实施例98包括根据实施例97所述的网络，其中该多个节点中的第一节点和第四节点被配置为形成第四自检对，其中该第一节点定位在第四节点与第二节点之间，其中第二节点定位在第一节点与第三节点之间，其中该第四自检对被配置为在第四时隙期间提供第四配对广播。
210.实施例99包括根据实施例98所述的网络，其中第二节点和第四节点被配置为形成第五自检对，其中该第五自检对被配置为在第四时隙期间提供第五配对广播。
211.实施例100包括根据实施例96至99中任一项所述的网络，其中第一自检对被配置为在第三时隙期间传输第三配对广播，并且第二自检对被配置为在第三时隙期间传输第四配对广播，其中该第三配对广播被调度为在第三时隙期间在第四配对广播之前发生，或者该第四配对广播被调度为在第三时隙期间在第三配对广播之前发生。
212.实施例101包括根据实施例100所述的网络，其中当第三配对广播被调度为在第四配对广播之前发生并且第三配对广播成功时，第二自检对被配置为在第三时隙期间取消第四配对广播；并且其中当第四配对广播被调度为在第三配对广播之前发生并且第四配对广播成功时，第一自检对被配置为在第三时隙期间取消第三配对广播。
213.实施例102包括根据实施例101所述的方法，其中当第三配对广播被调度为在第四配对广播之前发生并且第三配对广播不成功时，第二自检对被配置为在第三时隙期间传输第四配对广播；并且其中当第四配对广播被调度为在第三配对广播之前发生并且第四配对广播不成功时，第一自检对被配置为在第三时隙期间传输第三配对广播。
214.实施例103包括根据实施例96至102中任一项所述的网络，其中第一自检对和第二自检对包括以下两者中的任一者：真实自检对，其中自检对的两个节点均为源节点；或虚拟自检对，其中自检对的节点中的仅一个节点(第一成员节点)为源节点。
215.实施例104包括根据实施例96至103中任一项所述的网络，其中第一节点和第二节点被配置为通过以下方式形成第一自检对：在第一节点和第二节点上复制自检计算并经由第一节点和第二节点之间的第一点对点连接执行进入一致性协议；其中第一节点和第三节点被配置为通过以下方式形成第二自检对：在第一节点和第三节点上复制自检计算并经由第一节点和第三节点之间的第二点对点连接执行进入一致性协议。
216.实施例105包括根据实施例96至104中任一项所述的网络，其中该多个链路包括：第一多个链路，该第一多个链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到第一信道上的相应相邻节点和第二信道上的相应相邻节点；以及第二多个链路，该第二多个链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到第一信道上的相应跳过节点和第二信道上的相应跳过节点。
217.实施例106包括根据实施例105所述的网络，其中该第二多个通信链路被配置为使
用比该第一多个通信链路更高的带宽或比特率进行通信。
218.实施例107包括一种编织环网络，该编织环网络包括：多个节点；第一多个通信链路，该第一多个通信链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到编织环网络的第一通信路径上的相应相邻节点和编织环网络的第二通信路径上的相应相邻节点；以及第二多个通信链路，该第二多个通信链路将该多个节点中的每个节点通信地耦接到编织环网络的第一通信路径上的相应跳过节点和编织环网络的第二通信路径上的相应跳过节点；其中该第二多个通信链路被配置为使用比该第一多个通信链路更高的带宽和/或比该第一多个通信链路更高的比特率进行通信。
219.实施例108包括根据实施例107所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为经由第二多个通信链路中继通信。
220.实施例109包括根据实施例107至108中任一项所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为经由该第一多个通信链路传送用于高完整性通信的签名。
221.实施例110包括根据实施例107至109中任一项所述的网络，其中该多个节点中的每个节点被配置为经由该第一多个通信链路发送完整的高完整性消息。
222.实施例111包括根据实施例107至110中任一项所述的网络，其中该第一多个通信链路中的每个通信链路使用1gbps的通信介质来实现，其中该第二多个通信链路中的每个通信链路使用10gbps的通信介质来实现。
223.实施例112包括根据实施例107至111中任一项所述的网络，其中该第二多个通信链路被配置为使用比该第一多个通信链路更高的带宽和比该第一多个通信链路更高的比特率进行通信。
224.尽管本文已说明和描述了特定实施方案，但本领域的普通技术人员将认识到，经计算以实现相同目的的任何布置可替代所展示的特定实施方案。因此，显而易见的是，本发明仅受权利要求书以及其等同物所限制。