[发明专利]用于时延敏感网络的防碰撞流预留带宽系统及其方法

说明书

一种用于时延敏感网络的防碰撞流预留带宽系统及其方法，系统包括发送方终端、网桥、接收方终端。方法包括：1.发送声明报文；2.转发声明报文；3.提取发送方状态；4.判断不同数据流的发送方状态是否为发布，若是，则执行步骤5，否则，设置相应数据流的接收方状态为请求失败状态后执行步骤6；5.对数据流进行排序；6.发送配置后的接收方注册报文；7.提取接收方状态；8.合并接收方状态；9.发送配置后的网桥注册报文；10.接收网桥注册报文。本发明为至少两个数据流，通过确定数据流预留申请的优先级顺序，进行带宽预留，本发明具有带宽预留效率高、可有效躲避节点数据发送碰撞的优点。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及网络通信技术领域中的一种用于时延敏感网络的防碰撞流预留带宽系统及其方法。本发明可用于使用时延敏感网络TSN (Time-Sensitive Networking)的网桥和终端，发送方终端向目标接收方相同的至少两个数据流的不同传输路径上的接收方终端，同时发送至少两个数据流的带宽预留申请，接收方终端采用数据流带宽预留优先级获取方法，确定出数据流预留申请的优先级顺序，进行带宽预留，有效躲避节点数据发送的碰撞。

背景技术

为了加速基于以太网的实时音视频流的传输以及提供可靠的带宽保障，在发送音频/视频数据之前，可以通过网络建立其从一个端点传送到另一个端点的路径。IEEE 标准组织制定了以太网音视频桥协议(Ethernet Audio/Video Bridging，AVB)。Ethernet AVB在传统以太网的基础上又添加了一系列的标准协议，主要包括：IEEE 802.1AS：通用精确时间协议(Generalized Precision Time Protocol，gPTP)，IEEE 802.1Qat：流预留协议(Stream Reservation Protocol，SRP)/多流注册协议(Multiple Stream RegistrationProtocol，MSRP)，IEEE 802.1Qav：转发和队列协议(Forwarding and Queuing for Time-Sensitive Streams，FQTSS)以及其他相应的协议来支持基于音视频的媒体应用，从而能够在二层以太网络的基础上来提供高可靠、低时延和时间同步的音视频流服务。上述这些特征正好符合车载网络的要求。

为了增强时间同步，提升流预留能力，支持时间敏感的数据流量，在2012年11 月，AVB由IEEE 802.1Task Group命名为时延敏感网络TSN(Time-Sensitive Networking)。

思科技术公司拥有的专利技术“用于桥接网络中的流预留的方法、节点和系统”(申请号200880103143.8，授权公告号CN 101779198 B)中公开了用于桥接网络中的流预留的方法、节点和系统。本发明的系统包括说者(Talker，即发送方)设备、听者(Listener，即接收方)设备和网桥，说者(Talker，即发送方)设备携带带宽信息为一流发出注册申请，听者(Listener，即接收方)设备根据自身状态给出听者注册响应，该听者注册至少具有请求、请求-失败、就绪或者就绪-失败之一的状态，网桥处于所述说着设备和听者设备的路径上，尝试为该流分配带宽资源，并根据说者设备和听者设备的状态通知说者设备和听者设备是否已为该流分配资源。该系统存在的不足之处是，该系统只能提供一个说者设备到听者设备的为一个数据流的带宽预留，当说者设备有两个以上的音视频数据数据流需要传输时，需要先后建立两次以上的预留过程才能达到目的，效率低。本发明的方法是，为说者(Talker，即发送方)设备携带带宽信息为一流发出注册申请，听者(Listener，即接收方)设备根据自身状态给出响应，网桥处于所述说着设备和听者设备的路径上，尝试为该流分配带宽资源，并根据说者设备和听者设备的状态通知说者设备和听者设备是否已为该流分配资源。该方法存在的不足之处是，先在网桥处判断带宽资源是否够用，然后在接收方终端再次判断接收方终端带宽资源是否够用，两次比较，降低了效率，增加了网桥的负担。