一种双网口设备的快速倒换方法及装置与流程

本发明涉及通讯链路的冗余备份技术领域，尤其涉及一种双网口设备的快速倒换方法及装置。

背景技术：

随着网络技术的飞速发展，网络的实时性要求也越来越高，尤其是在电力、轨道交通、舰船等工业及军事领域，对系统的实时性和可靠性有更高的要求，这些网络一旦出现故障，那将造成巨大的经济损失或者安全事故，影响非常严重。但网络涉及到的环节非常多，比如说线路、基带和电信设备等，这些都有可能出现问题，任何一个环节出现故障，都将会导致整个网络的数据传输停止运行。所以为用户提供冗余的网络、冗余的通道等来确保网络的畅通，就显得尤为重要。

双网口设备是保证通道冗余的一种重要手段，为保证通信线路的高度可靠性，设备使用两个以太网接口与网络建立链接，两路以太网链接互为冗余备份，正常条件下，采用主用网口的链路进行工作，当主用网口的链路故障时，设备启用备用网口，通过建立备用网口的链路保证网络的通信正常。

双网口设备的冗余保护一般采用软件倒换的模式，即通过主用网口建立主用链路与网络相连，通过备用网口建立备用链路与网络相连，正常工作时，主用网口接收网络侧发送的数据，并将数据缓存至主用缓存中等待CPU的处理，备用网口处于未激活状态，当主用链路发生故障时，主用网口接收到物理芯片PHY发送的故障告警信号，并将上述故障告警信号上报至CPU，CPU检测到该故障告警信号后，发出切换指令，启用备用网口建立备份链路与网络进行通信。

但是，软件倒换过程中CPU检测到物理芯片发出的故障信号需要一定的时间，并且从CPU发出切换指令到完成备用链路的切换也需要一定的时间，整个软件冗余保护的时间一般为10ms-100ms，而在此时间内，网络仍然通过主用链路向设备发送数据从而造成大量数据丢失。为了加快倒换时间，解决倒换时间内数据丢包的问题，也可以采用硬件倒换的方式，通过对设备的主用网口和备用网口进行硬件直连，实现了主用网口到备用网口的快速倒换，然而当主用网口的缓存中有未处理的数据时，采用硬件倒换的方式将造成缓存数据的丢失。

在现有技术中对于通道冗余的保护，由于采用软件倒换的方式存在倒换时间长，数据丢包严重的问题，采用硬件倒换方式存在无法处理主用网口的缓存数据，导致缓存数据丢失的问题，因此，现有的双网口设备的冗余保护方法，均无法保证数据传输的准确性，降低了网络的可靠性。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种双网口设备的快速倒换方法及装置。

本发明实施例提供了一种双网口设备的快速倒换方法，所述双网口设备包括FPGA，所述FPGA与主用网口和备用网口的PHY连接，该方法包括：

所述FPGA判断是否接收到所述主用网口发送的故障告警信息；

当确定接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，将备用网口切换为激活状态；

获取所述主用网口的缓存数据，使所述备用网口对所述缓存数据进行处理。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步提高倒换速度，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在在本发明实施例中所述获取所述主用网口的缓存数据，包括：

建立所述备用网口与共用缓存的连接，获取所述共用缓存中所述主用网口的缓存数据。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述获取所述主用网口的缓存数据之后，所述方法还包括：

将获取的所述主用网口的缓存中的缓存数据保存到备用网口的缓存中。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步保证数据发送的完整性，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述方法还包括：

接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，当确定主用网口当前存在正在发送的数据包时，通过所述备用网口重新发送所述数据包。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步保证数据发送的完整性，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述确定主用网口当前存在正在发送的数据包，包括：

判断主用网口的发送缓存中是否存在正在发送的数据包；

当确定主用网口的发送缓存中存在正在发送的数据包时，确定主用网口当前存在正在发送的数据包。

本发明实施例提供了一种双网口设备的快速倒换装置，所述双网口设备包括FPGA，所述FPGA与主用网口和备用网口的PHY连接，该装置包括：

判断模块，用于判断是否接收到所述主用网口发送的故障告警信息；

切换模块，用于当确定接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，将备用网口切换为激活状态；

缓存处理模块，用于获取所述主用网口的缓存数据，使所述备用网口对所述缓存数据进行处理。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步提高倒换速度，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在 在本发明实施例中所述缓存处理模块，还用于建立所述备用网口与共用缓存的连接，获取所述共用缓存中所述主用网口的缓存数据。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述缓存处理模块，具体还用于将获取的所述主用网口的缓存中的缓存数据保存到备用网口的缓存中。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步保证数据发送的完整性，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述装置还包括：

判断重发模块，用于接收到所述主用网口发送的故障告警信息，当确定主用网口当前存在正在发送的数据包时，通过所述备用网口重新发送所述数据包。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步保证数据发送的完整性，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述判断重发模块，具体用于接收到所述主用网口发送的故障告警信息，判断主用网口的发送缓存中是否存在正在发送的数据包；当确定主用网口的发送缓存中存在正在发送的数据包时，确定主用网口当前存在正在发送的数据包；通过所述备用网口重新发送所述数据包。

本发明实施例提供了一种双网口设备的快速倒换方法及装置，所述双网口设备包括FPGA，所述FPGA与主用网口和备用网口的PHY连接，该方法中，所述FPGA判断是否接收到所述主用网口发送的故障告警信息；当确定接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，将备用网口切换为激活状态；获取所述主用网口的缓存数据，使所述备用网口对所述缓存数据进行处理。由于在本发明实施例中采用FPGA将主用网口和备用网口进行硬件连接，当发生网口倒换时，通过将主用网口的缓存数据保存至备用网口的缓存中继续进行处理，从而有效的避免了主用网口缓存的数据丢失，因此，提高了网口的倒换速度，减少 了数据丢包，保证了数据传输的可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种双网口设备的快速倒换过程；

图2为本发明实施例提供的一种双网口设备快速倒换的详细过程；

图3为本发明实施例提供的一种双网口设备快速倒换的另一详细过程；

图4为本发明实施例提供的一种双网口设备的快速倒换的组网结构图；

图5为本发明实施例提供的一种双网口设备的快速倒换装置的结构示意图。

具体实施方式

为了实现双网口设备主备网口的快速倒换，减少数据丢包，保证数据传输的准确性，提高网络的可靠性，本发明实施例提供了一种双网口设备的快速倒换方法及装置。

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面结合说明附图，对本发明实施例进行说明。

图1为本发明实施例提供的一种双网口设备的快速倒换过程，所述双网口设备包括FPGA，所述FPGA与主用网口和备用网口的PHY连接，该过程包括以下步骤：

S101：FPGA判断是否接收到主用网口发送的故障告警信息。

本发明实施例中双网口设备中包含FPGA，该FPGA分别与该双网口设备的CPU、主用网口和备用网口相连，FPGA采用硬件直连的方式分别与主用网口和备用网口的物理芯片PHY连接，其中，当链路故障时，物理芯片PHY将产生故障告警信息。

S102：当确定接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，将备用网口切换为激活状态。

当双网口设备中的FPGA检测到主用网口的物理芯片PHY发送的故障告警信息时，确认主用链路产生故障，启动切换程序，通过激活备用网口对应的备份链路，实现通讯链路的快速倒换，并通过备用网口发送地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)报文和组播通知报文，更新网络中关于该双网口设备的备用链路的信息。

S103：获取所述主用网口的缓存数据，使所述备用网口对所述缓存数据进行处理。

在本发明实施例中双网口设备中的FPGA分别为主用网口和备用网口设置缓存空间，当该双网口设备完成主备链路的切换后，该FPGA判断主用网口对应的缓存空间中是否保存有数据，当判定结果为是时，则确定主用网口对应的缓存中保存了未处理的数据，FPGA将所述未处理的数据保存至备用网口对应的缓存空间中继续进行处理。

在本发明实施例中由于采用FPGA将主用网口和备用网口进行硬件连接，当发生网口倒换时，通过将主用网口的缓存数据保存至备用网口的缓存中继续进行处理，从而有效的避免了主用网口缓存的数据丢失，因此，提高了网口的倒换速度，减少了数据丢包，保证了数据传输的可靠性。

另外，在本发明实施例中为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步减少数据丢包，保证网络的可靠性，所述获取所述主用网口的缓存数据之后，所述方法还包括：

将获取的所述主用网口的缓存中的缓存数据保存到备用网口的缓存中。

具体的，双网口设备的FPGA采用硬件直连的方式分别与主用网口和备用网口的物理芯片PHY连接，并分别为该设备的主用网口和备用网口设置对应的缓存区，其中，主用网口对应的缓存区又分为主用接收缓存区和主用发送缓存。主用接收缓存用于主用网口接收网络侧发送的数据并保存至本地，并将该数据发送至CPU进行处理，主用发送缓存用于接收CUP发送的数据并保存至本地，并将该数据通过主用网口发送至网络侧，同理，备用网口对应的缓存区也分为备用接收缓存和备用发送缓存。

当主用链路产生故障，FPGA检测到主用网口发送的故障告警信息时，通过激活备用网口对应的备份链路实现快速倒换，并判断该主用网口的接收缓存中是否保存未处理的数据，当确定该主用网口的接收缓存中有未处理的数据时，获取所述数据并保存至备用网口的接收缓存中，从而完成对接收缓存中数据的处理。同理，FPGA通过判断该主用网口的发送缓存中是否保存未处理的数据，当确定该主用网口的发送缓存中有未处理的数据时，获取所述数据并保存至备用网口的发送缓存中，从而完成对发送缓存中数据的处理。

另外，在本发明实施例中为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步提高倒换速度，减少数据丢包，保证网络的可靠性，所述获取所述主用网口的缓存数据，包括：

建立所述备用网口与共用缓存的连接，获取所述共用缓存中所述主用网口的缓存数据。

具体的，为了进一步加快倒换速度，提高FPGA对缓存数据的处理效率，双网口设备的FPGA为主用网口和备用网口设置缓存区时，FPGA建立共用的接收缓存和发送缓存，接收缓存用于保存接收到的网络侧发送的数据，发送缓 存用于保存接收到的CUP发送的数据。

正常工作时，主用网口与共用缓存的接收缓存和发送缓存连接，当主用链路产生故障时，FPGA检测到主用网口发送的故障告警信息时，通过激活备用网口对应的备份链路完成快速倒换后，FPGA断开主用网口与共用缓存的连接，建立备用网口与共用缓存的接收缓存和发送缓存的连接，从而保证共用缓存中的数据得到及时处理。

图2为本发明实施例提供的一种双网口设备快速倒换的详细过程，所述双网口设备包括FPGA，所述FPGA与主用网口和备用网口的PHY连接，该过程包括以下步骤：

S201：FPGA判断是否接收到主用网口发送的故障告警信息，当判定结果为是时，进行步骤S202，否则，进行步骤S201。

S202：当确定接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，将备用网口切换为激活状态。

S203：判断所述主用网口对应的缓存中是否保存未处理的数据。

S204：当确定所述主用网口对应的缓存中保存未处理的数据时，获取所述未处理的数据。

S205：将所述未处理的数据保存至备用网口对应的缓存中，使所述备用网口对所述缓存数据进行处理。

在本发明实施例中由于FPGA为主用网口和备用网口建立共享缓存，当主用链路发生故障时，通过建立备用网口与共享缓存的连接，从而快速的实现对缓存数据的处理，因此，进一步提高了倒换速度，减少了数据丢包，保证了数据传输的可靠性。

另外，在本发明实施例中为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步保证数据发送的完整性，减少数据丢包，保证网络的可靠性，所述方法还包括：

接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，当确定主用网口当前存在 正在发送的数据包时，通过所述备用网口重新发送所述数据包。

具体的，主用网口正在向网络侧进行数据包的发送时，由于主用链路产生故障，导致该数据包未发送完成就产生了中断，为了避免在主备网口切换过程中因发包不完整而造成的数据丢包，在本发明实施例中当FPGA接收到主用网口发送的故障告警信息时，判断当前是否存在正在向网络侧发送的数据包，当确定当前存在正在向网络侧发送的数据包时，则认为当前正在发送的数据包未能完成的发送，因此当主备网口倒换完成后，通过备用网口重新发送该数据包。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步保证数据发送的完整性，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述确定主用网口当前存在正在发送的数据包，包括：

判断主用网口的发送缓存中是否存在正在发送的数据包；

当确定主用网口的发送缓存中存在正在发送的数据包时，确定主用网口当前存在正在发送的数据包。

具体的，双网口设备的FPGA接收到主用网口发送的故障告警信息时，判断当前主用发送缓存中是否存在正在向网络侧发送的数据包，当确定在主用发送缓存中当前存在正在向网络侧发送的数据包时，获取该数据包的相关信息，判断自身是否保存该数据包，当确定自身保存该数据包时，通过备用网口向网络侧重新发送该数据包；当确定自身未保存该数据包时，通知CPU重新发送该数据包，并在备用发送缓存中优先通过备用网口向网络侧重新发送该数据包。

图3为本发明实施例提供的一种双网口设备快速倒换的另一详细过程，该过程包括以下步骤：

S301：FPGA判断是否接收到主用网口发送的故障告警信息。

S302：当确定接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，将备用网口切换为激活状态。

S303：判断所述主用网口对应的缓存中是否保存未处理的数据。

S304：当确定所述主用网口对应的缓存中保存未处理的数据时，获取所述未处理的数据。

S305：将所述未处理的数据保存至备用网口对应的缓存中，使所述备用网口对所述缓存数据进行处理。

S306：判断接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，主用网口的发送缓存中是否存在正在发送的数据包。

S307：当确定主用网口的发送缓存中存在正在发送的数据包时，确定主用网口当前存在正在发送的数据包。

S308：通过所述备用网口重新发送所述数据包。

在本发明实施例中当FPGA检测到主用网口发送的故障告警信息时，通过判断当前在主用发送缓存中是否存在正在向网络侧发送的数据包，当确定存在未发送成功的数据包时，通知备用网口进行重发，从而进一步保证了数据的完整性，提高了网络的可靠性。

图4为本发明实施例提供的一种双网口设备的快速倒换的组网结构图，如图所示，双网口设备A通过主用网口对应的主用链路L1和备用网口对应的备用链路L2分别与网络相连，在设备A中FPGA采用硬件直连的方式，通过故障告警检测链路L3与主用网口的物理芯片PHY1连接，通过故障告警检测链路L4与备用网口的物理芯片PHY2连接，并分别为主用网口和备用网口设置对应的主用缓存C1和备用缓存C2，FPGA的处理单元主要用于检测故障告警信息并完成主用网口和备用网口的切换，其中，主用缓存分为主用发送缓存CTX1和主用接收缓存CRX1，备用缓存分为备用发送缓存CTX2和备用接收缓存CRX2。

在本发明实施例中当主用链路L1产生故障时，主用网口的PHY1芯片发送故障告警信息，FPGA的处理单元检测到该故障告警信息后，执行冗余保护操作将备用链路L2激活，并通过L2向网络侧发送ARP报文和组播通知报文， 保证设备A通过L2与网络侧正常通信。处理单元发出冗余保护指令后，判断主用网口的接收缓存CRX1中是否保存未处理的数据，当确定CRX1中有未处理的数据时，获取所述未处理的数据并保存至备用网口的接收缓存CRX2中，从而完成对接收缓存中数据的处理。同理，判断主用网口的发送缓存CTX1中是否保存未处理的数据，当确定CTX1中有未处理的数据时，获取所述未处理的数据并保存至备用网口的接收缓存CTX2中，从而完成对接收缓存中数据的处理。

在本发明实施例中为了进一步减少主备网口切换过程中的数据丢包，保证数据传输的准确性，提高网络的可靠性，FPGA的处理单元将主用缓存中的未处理数据保存至备用缓存后，判断当接收到PHY1发送的故障告警信息时，CTX1中是否存在正在向网络侧发送的数据包，当确定CTX1中存在正在发送的数据包时，通过L2重新向网络侧发送该数据包。

图5为本发明实施例提供的一种双网口设备的快速倒换装置的结构示意图，该装置包括：

判断模块51，用于判断是否接收到所述主用网口发送的故障告警信息；

切换模块52，用于当确定接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，将备用网口切换为激活状态；

缓存处理模块53，用于获取所述主用网口的缓存数据，使所述备用网口对所述缓存数据进行处理。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步提高倒换速度，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在在本发明实施例中所述缓存处理模块53，还用于建立所述备用网口与共用缓存的连接，获取所述共用缓存中所述主用网口的缓存数据。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述缓存处理模块53，具体还用于将获取的所述主用网口的缓存中的缓存数据 保存到备用网口的缓存中。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步保证数据发送的完整性，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述装置还包括：

判断重发模块54，用于接收到所述主用网口发送的故障告警信息，当确定主用网口当前存在正在发送的数据包时，通过所述备用网口重新发送所述数据包。

为了实现主用网口和备用网口的快速倒换，避免倒换过程中主用网口缓存的数据丢失，进一步保证数据发送的完整性，减少数据丢包，保证网络的可靠性，在本发明实施例中所述判断重发模块54，具体用于接收到所述主用网口发送的故障告警信息，判断主用网口的发送缓存中是否存在正在发送的数据包；当确定主用网口的发送缓存中存在正在发送的数据包时，确定主用网口当前存在正在发送的数据包；通过所述备用网口重新发送所述数据包。

本发明实施例提供了一种双网口设备的快速倒换方法及装置，所述双网口设备包括FPGA，所述FPGA与主用网口和备用网口的PHY连接，该方法中，所述FPGA判断是否接收到所述主用网口发送的故障告警信息；当确定接收到所述主用网口发送的故障告警信息时，将备用网口切换为激活状态；获取所述主用网口的缓存数据，使所述备用网口对所述缓存数据进行处理。由于在本发明实施例中采用FPGA将主用网口和备用网口进行硬件连接，当发生网口倒换时，通过将主用网口的缓存数据保存至备用网口的缓存中继续进行处理，从而有效的避免了主用网口缓存的数据丢失，因此，提高了网口的倒换速度，减少了数据丢包，保证了数据传输的可靠性。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且 上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器 上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的双网口设备的快速倒换装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。