[发明专利]线长自适应时间触发调度方法和装置

说明书

本发明公开一种线长自适应时间触发调度方法和装置，其中该方法包括：针对每个网络节点，获取该网络节点和与其相邻的网络节点间的线路传输延时，其中，所部署的网络中任意两个相邻网络节点间的总线路延时小于预先设置的线路传输延时阈值；根据所获取的任意两个相邻网络节点间的线路传输延时确定时间触发调度策略；将所述时间触发调度策略发送至该网络节点的交换机端口以对该网络节点和与其相邻网络节点间的数据包进行调度。

技术领域

本发明涉及以太网领域，具体而言，涉及一种线长自适应时间触发调度方法和装置。

背景技术

随着网络技术的不断发展，越来越多的领域开始使用网络。在航空、铁路交通、工业控制等这些领域中，要求数据信息能够按照指定的时刻到达目的结点，否则便可能引发失控等灾难性后果。传统的以太网采用带冲突检测的载波监听多路访问技术，其本质是争用型的介质访问控制协议，无法满足低延迟、低抖动、高可靠的实时传输需求。在实现工业界需求的实时以太网的众多解决方案中，TTTeh公司发明的基于时间触发的以太网技术(Time-triggered Ethernet，简称TTEthernet)凭借其良好的性质而得到了广泛应用。

在基于时间触发(Time-Triggered,TT)技术的实时以太网中，每个网络结点根据事先计算好的调度策略来严格控制数据包的接收和发送时间，来确保数据帧到达每个网络结点的时间都处于一个预先设置的“时间窗口”内，即任意一个实时数据流中的数据帧在网络上的传输过程是由时间触发调度策略严格控制时间的，从而满足整个网络的实时性要求。常用的TT时间调度生成算法有SMT和LP，前者将每条实时数据流需要满足的约束抽象成一条谓词不等式，找到一组使所有的谓词不等式均满足的取值就是一个TT调度的解，而LP方法逐一满足每个实时数据流的约束要求，逐渐缩小解的空间，当处理完所有实时数据流的约束要求后剩下的解空间中便存在可用的TT调度策略。可以看到，一个能够满足实时要求的TT调度策略需要综合考虑数据包在网络结点中的处理延时、数据包在网络线路上的传输延时等信息。但在实际部署网络时，网络结点间的距离难免长短不一，使用的网络传输介质也种类各异，这无疑会带来数据包在网络线路上传输时间的极大不确定性，进而可能导致计算出的TT调度策略失效，破坏整个网络系统的实时性。

发明内容

本发明提供一种线长自适应时间触发调度方法和装置，用以克服现有技术中存在的至少一个问题。

根据本说明书实施例的第一方面，提供了一种线长自适应时间触发调度方法，包括：

针对每个网络节点，获取该网络节点和与其相邻的网络节点间的线路传输延时，其中，所部署的网络中任意两个相邻网络节点间的总线路延时小于预先设置的线路传输延时阈值；

根据所获取的任意两个相邻网络节点间的线路传输延时确定时间触发调度策略；

将所述时间触发调度策略发送至该网络节点的交换机端口以对该网络节点和与其相邻网络节点间的数据包进行调度。

可选的，所述针对每个网络节点，获取该网络节点和与其相邻的网络节点间的线路传输延时包括：

针对每个网络节点，通过该网络节点的第一交换机向与其相邻的网络节点的第二交换机发送数据请求，所述数据请求的数据帧中携带有发送时间戳t1；

接收所述第二交换机返回的响应数据帧，并为所述响应数据帧添加接收时间戳t4，其中，所述响应数据帧中携带有响应时间戳(t3+t1-t2)，t2是所述第二交换机接收到所述数据请求的时间，t3是所述第二交换机发送所述响应数据帧的时间；

根据所述接收时间戳t4和所述响应时间戳(t3+t1-t2)计算得到该网络节点和与其相邻的网络节点间的线路传输延时。

可选的，所述第一交换机的数据发送端口和数据接收端口通过FPGA来实现。可选的，所述线路传输延时t的计算公式为：

t＝(t4-(t3+t1-t2))/2。