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专利号: 2020110769580
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种时间敏感网络混合流量调度方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1,定义网络拓扑各数据帧特征参数,流量集合中的流量由一个六元组<S,D,p,d,q,l>表征,S表示源节点,D表示目标节点,p表示传输周期,d表示截止时间,q表示传输队列ID,l表示数据帧长度。其中,各流量均满足p≤d;

步骤2,根据IEEE802.1Qbv标准,利用时间感知整形器设计门控制列表区分处理TT流量与非TT流量,其中非TT流量包含AVB流量与BE流量,时间感知整形器为TAS,门控制列表为GCL,通过建立完全独立的时间窗口保证TT流量的确定实时传输;

步骤3,在传输过程中各队列流量依据公式

判定优先程度并进行队列流量的重新排序,将W数值较低的流量排列在队列前方以便于优先发送;t代表流量到达节点时刻,d代表各类型流量截止时间;

步骤4,根据门控机制各类流量在特定的时隙窗口打开期间进行传输;其中,在非TT流量时隙窗口打开期间,AVB流量与BE流量采用基于模糊控制的限制抢占调度方法,限制抢占调度方法是根据剩余时间比例与剩余传输比例的差值和流量优先级制定的模糊准则允许AVB流量对BE流量的抢占,降低较高优先级流量的延时,并在一定程度上减小频繁抢占带来的带宽浪费;

步骤5,根据步骤4制定模糊规则

(1)剩余时间比例与剩余传输比例的差值规则:

剩余时间比例:

剩余传输比例:

差值:Δ=M-N

Tpm代表当前时刻,d代表截止时间,Ttc代表流量所处位置对应的已完成传输时间,Tnq代表无排队时流量所需的传输时间;

根据差值Δ确定紧急程度,差值越小紧急程度越高;

(2)队列规则:

交换机共包含7个非TT流量优先级队列,队列编号从0至6,编号越高,存储流量的优先级越高;队列7用于传输TT流量,队列6和队列5用于传输AVB流量,剩余队列用于传输BE流量;

步骤6,根据差值Δ和优先级所对应的隶属度对模糊性对象进行精确描述,再利用模糊逻辑控制表获取模糊输出所对应的最终等级;若AVB流量模糊输出等级高于BE流量,则允许抢占事件发生,反之则不允许抢占。

2.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络混合流量调度方法,其特征在于:所述步骤

2中,每个TAS有8个用于存储等待在相应链路上转发数据帧的队列,每个队列都有一个具备两种状态的门,即打开状态和关闭状态;仅当关联的门打开时队列中等待的帧才有资格转发,关联的门关闭期间队列中的帧处于等待转发状态;通过强制性的完全隔离消除最坏情况下延迟过高现象;仅考虑在第一个超周期当中如何生成的GCL,在第一个超周期过后,后续的调度遵循周期性循环规则,第一个超周期为各流量的周期的最小公倍数。

3.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络混合流量调度方法,其特征在于:所述步骤

3中,队列流量重新排序机制允许后进入队列且紧急程度较高的流量优先发送,队列重排只局限于本队列,不涉及跨队列重新排序。

4.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络混合流量调度方法,其特征在于:步骤4-步骤6中,在TT队列关联门打开期间,完成TT流量的确定高质传输;在AVB、BE队列关联门打开期间,AVB流量基于模糊控制允许对BE流量进行限制抢占。