[发明专利]一种时间内生确定性融合网络架构及数据通信方法

权利要求书

1.一种时间内生确定性融合网络架构，其特征在于，包括：

时间内生服务层，用于获取数据的时间需求；

时间内生适配层，用于根据所述时间需求调度网络资源进行网络配置；

时间内生资源层，用于根据所述网络配置对数据进行传输；

其中，所述时间内生服务层包括：

通用套接字，包括基础通信属性，用于实现所述时间需求为基础需求的数据的传输；

高速套接字，包括基础通信属性和通信期限，用于实现所述时间需求为时延保障需求的数据的传输；

时间触发套接字，包括基础通信属性和发送时间戳，用于实现所述时间需求为时间确定性需求的数据的传输；

所述时间内生适配层包括：

通用适配模块，用于完成基础的转发路径调度和服务质量优先级配置；

时间优先适配模块，用于根据所述通信期限实现转发拥塞控制的调整和转发路径的选择；

严格时间触发适配模块，用于根据数据发送的特征信息、时间需求信息、当前网络的资源使用情况实现转发路径和传输时隙的联合调度；

所述时间内生资源层包括：

传输组件层，包括通用传输协议模块、基于期限感知的拥塞控制模块和实时检验的传输协议模块，所述通用传输协议模块用于使用第一预设传输协议封装数据，所述基于期限感知的拥塞控制模块用于将通信期限添加到数据中，通过第二预设传输协议将数据和所述通信期限共同进行封装，并根据所述通信期限和拥塞情况调整数据发送速率，所述实时检验的传输协议模块用于通过第三预设传输协议对数据和所述发送时间戳进行封装，第三预设传输协议的报文中包含发送时间戳，即要求的通信时间；

网络组件层包括基础路由模块、基于时延的分布式路由模块、集中式路由模块，所述基础路由模块用于获取根据分布式路由协议生成的最短路径对数据进行转发，所述基于时延的分布式路由模块用于实时计算所有数据转发路径的路径质量，选择路径质量最好的转发路径进行数据转发；所述集中式路由模块用于根据数据发送的特征信息、时间需求信息、当前网络的资源使用情况进行转发路径和传输时隙的联合调度，预先获取数据转发的路由条目；

链路组件层包括通用QoS模块、对称并行处理模块、基于期限的发送排序模块、快速数据通路模块、时间感知整形/时分复用模块和流过滤和监管模块，所述通用QoS模块用于根据服务质量实现发送侧的区分服务，所述对称并行处理模块用于通过对称并行处理的方式实现接收侧的数据接收，所述基于期限的发送排序模块用于根据所述通信期限调整数据发送顺序，所述快速数据通路模块用于通过将协议栈的报文处理与转发过程下沉到内核网卡驱动层实现数据快速接收，所述时间感知整形/时分复用模块用于使用时间感知整形或时分复用调度数据发送，所述流过滤和监管模块用于根据传输时隙对到达的数据进行过滤，并根据数据的流ID字段对数据进行监管。

2.根据权利要求1所述的时间内生确定性融合网络架构，其特征在于，所述时间内生资源层还包括物理组件层，所述物理组件层包括若干用于传输数据的传输介质，所述链路组件层还包括硬件时钟，所述硬件时钟将时间信息分别发送至所述时间内生服务层、时间内生适配层和时间内生资源层。

3.一种数据通信方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的融合网络架构，包括：

获取数据的时间需求；

根据所述时间需求调度网络资源进行网络配置；

根据所述网络配置对数据进行传输。

4.根据权利要求3所述的数据通信方法，其特征在于，所述时间需求包括基础需求、时延保障需求和时间确定性需求；

所述根据所述时间需求调度网络资源进行网络配置，包括：

获取所述时间需求的类型；

若所述时间需求为基础需求，则网络配置为通用适配；

若所述时间需求为时延保障需求，则网络配置为时间优先适配；

若所述时间需求为时间确定性需求，则网络配置为严格时间触发适配。