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专利号: 2020116117839
申请人: 重庆邮电大学
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门控整形资源调度方法,其特征在于:该方法的步骤为:S1、集中式网络配置CNC根据时间触发TT流的参数和非TT流参数设计门控调度表,对时间敏感网络TSN中的流进行不同的调度;

S2、CUC获取端到端链路所有TT流和非TT流的信息,其中包括TT流的帧长,周期,优先级以及非TT流的优先级,并传递给CNC;

S3、CNC根据每个TT流的传输周期计算TSN网络的调度周期cycle的长度;

S4、CNC根据TT流特征参数对所有TT流的优先级进行排序,得到排序后的TT流优先级列表,具体如下:CNC根据TT流的帧传输窗口宽度Wi和传输周期Ti对所有TT流按优先级从高到低排序,得到TT流优先级列表VPF=[Fi‑1,Fi‑2...Fi‑k...Fi‑n];排序规则如下:

1)CNC排序时,对于优先级PFi相同的两个TT流Fi和F(i+1),设Wi>W(i+1),则CNC将Fi排在F(i+1)之后,即VPF中TT流Fi和F(i+1)的顺序为[F(i+1)‑k,Fi‑(k+1)];设Wi

2)CNC排序时,对于优先级PFi相同且对应的传输窗口宽度Wi也相同的两个TT流Fi和F(i+1),设Ti>T(i+1),则CNC将Fi排在F(i+1)之前,即VPF中TT流Fi和F(i+1)的顺序为[Fi‑k,F(i+1)‑(k+1)];设Ti

3)CNC排序时,对于优先级PFi相同且对应的传输窗口宽度Wi和周期Ti也相同的两个TT流Fi和F(i+1),则CNC将Fi排在F(i+1)之前,即VPF中TT流Fi和F(i+1)的顺序为[Fi‑k,F(i+1)‑(k+1)];

S5、CNC在cycle内对所有TT流和非TT流的帧进行帧调度;

S6、CNC将所有TT流在调度周期cycle内调度完成后,将剩余空闲状态时隙窗口调度给非TT流;

S7、集中式网络配置CNC输出所有TT流和非TT流的帧传输调度表。

2.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络门控整形资源调度方法,其特征在于:所述步骤S2具体为:集中式用户配置CUC获取所有端到端TT流的信息和非TT流的信息,并传递给CNC,该TT流的信息包括TT流的传输周期Ti,帧长Li,优先级PFi;该非TT流的信息包括优先级PBi。

3.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络门控整形资源调度方法,其特征在于:所述步骤S3具体为:CNC计算TSN网络调度周期cycle长度,计算公式如下:cycle=lcm(T1,T2,T3...Tn)

其中,lcm(T1,T2,T3...Tn)表示所有TT流的传输周期Ti的最小公倍数。

4.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络门控整形资源调度方法,其特征在于:所述步骤S5具体为:CNC从VPF提取第一个TT流Fi‑1,并获取第一个TT流Fi‑1对应的发送序列FVFi和帧传输窗口宽度Wi,根据Fi‑1的发送序列FVFi和帧传输窗口宽度Wi在cycle内对TT流Fi‑1进行帧调度,调度步骤如下:

1)CNC在cycle内计算TT流Fi‑1的调度后的帧偏移量:FOFi1‑new=FOFi1                                (1)FOFi2‑new=FOFi2                                (2)…

FOFij‑new=FOFij,其中j=NUMi                      (3)

2)CNC在cycle内计算TT流Fi‑1的帧(Fi1,Fi2,Fi3...Fij)传输时隙窗口SWij:SWi1=[FOFi1‑new,FOFi1‑new+Wi)                    (4)SWi2=[FOFi2‑new,FOFi2‑new+Wi)                    (5)…

SWij=[FOFij‑new,FOFij‑new+Wi),其中j=NUMi         (6)

3)CNC将TT流Fi‑1的所有帧传输时隙窗口SWi1,SWi2...SWij设为非空闲状态

4)CNC根据TT流Fi‑1的帧传输时隙窗口SWij的起始端和结束端生成端点序列;

CNC调度VPF中第二个TT流Fi‑2的步骤为:

1)CNC获取第二个TT流Fi‑2的对应的发送序列FVFi和帧传输窗口宽度Wi;

2)CNC获取TT流Fi‑2对应的发送序列FVFi中的第一个帧偏移量FOFi1;

3)在cycle内,CNC令时隙点SWPp=FOFi1,SW=[SWPp,SWPp+Wi),并对时隙窗口SW的状态进行判断;

4)设时隙窗口SW是空闲状态:

则CNC计算TT流Fi‑2的帧Fi1的调度后的帧偏移量:FOFi1‑new=SWPp                            (7)同时CNC根据Wi在cycle内计算TT流Fi‑2的帧Fi1的传输时隙窗口SWi1:SWi1=[FOFi1‑new,FOFi1‑new+Wi)              (8)并且CNC将SWi1设定成非空闲状态

设SW是非空闲状态,则CNC在端点序列中搜索可调度时隙点,并赋值给SWPp,令SW=[SWPp,SWPp+Wi),并重复步骤4);

5)CNC依次从FVFi中提取帧偏移量,并依次对每个帧做帧调度,步骤如下:a.在cycle内,CNC令时隙点SWPp=FOFij,SW=[SWPp,SWPp+Wi),并对时隙窗口SW的状态进行判断;

b.设SW是空闲状态:

则CNC计算TT流Fi‑2的帧Fij调度后的帧偏移量:FOFij‑new=SWPp                                   (9)同时CNC根据Wi在cycle内计算TT流Fi‑2的帧Fij传输时隙窗口SWij:SWij=[FOFij‑new,FOFij‑new+Wi)                      (10)并且CNC将SWij设定成非空闲状态

设SW是非空闲状态,则CNC在端点序列中搜索可调度时隙点,并赋值给SWPp,令SW=[SWPp,SWPp+Wi),并重复步骤5)中的b情况;

6)CNC根据TT流Fi‑2调度后的帧传输时隙窗口SWij的起始端和结束端更新端点序列;

CNC重复步骤S5调度VPF中剩余未调度的TT流。

5.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络门控整形资源调度方法,其特征在于:所述步骤S6具体为:CNC将cycle内所有剩余空闲状态时隙窗口调度为非TT流的帧传输时隙窗口。

6.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络门控整形资源调度方法,其特征在于:所述TT流的传输具有周期性特点,所述非TT流用于表示传输不具有周期性特点的流。

7.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络门控整形资源调度方法,其特征在于:所述帧传输窗口宽度Wi的计算公式为:式中Lhead为帧传输的固定开销,包括帧间间隔IFG,R为输出链路流速,根据实际情况为不同固定值,单位为MB/s;

CNC计算每个TT流在调度周期cycle内的帧个数NUMi,计算公式如下:CNC计算每个TT流Fi在调度周期cycle内的发送序列FVFi,设FOFi1=0,FVFi的计算公式如下:FOFi1=0                                    (13)FOFi2=FOFi1+Ti                              (14)FOFij=FOFi(j‑1)+Ti,其中j=NUMi                 (15)由FVFi计算公式得:

FVFi={0,1Ti,2Ti,3Ti...(NUMi‑1)Ti}            (16)式中FVFi中的每一个元素是TT流Fi的帧偏移量。