[發明專利]航空電子系統網絡內的重整形調度方法

有效

• 申請號: 201510079569.6
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104618261B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 付宇卓;高旭;劉婷
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L12/815
• 分類號: H04L12/815;H04L12/865
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

本發明公開了一種航空電子系統網絡內的重整形調度方法，包括如下步驟：設置系統內調整周期的大小，重置歷史信息向量表，對網絡內各條虛擬鏈路進行靜態優先級分配；當數據包到達時，更新歷史信息向量表；當一個調整周期結束時，根據靜態優先級和當前調整周期內歷史信息向量表內記錄的歷史信息更新下一個調整周期內各條虛擬鏈路的發送順序，記錄入發送順序表中；當數據包到達發送時刻，在調度時刻按照發送順序表中記錄的發送順序進行發送,本發明通過采用動態、靜態結合的方式調整航空電子系統內各條虛擬鏈路的發送順序，從而達到保證關鍵鏈路的優先傳輸和降低普通鏈路的時延抖動的效果。

技術領域

本發明涉及航空電子系統網絡內的調度算法，特別是涉及一種基于重整形思想的航空電子系統網絡內的重整形調度方法。

背景技術

網絡通信中，調度器是規整流量，進行多路復用的部件。一個端系統或交換機中，一般存在多條數據流，這些數據流在邏輯上相互獨立，物理上共享同一條物理鏈路進行傳輸。當同時有多條鏈路到達就緒狀態時，調度器根據內置的調度算法選擇其中一條鏈路的數據包進行發送。調度算法是調度器的核心，影響鏈路的時延和時延抖動。一個優秀的調度算法可以在不增加時延的情況下盡可能減小鏈路的時延抖動。

在航空電子系統網絡中，由于每個端系統可掛載多個航空電子子系統，因此在同一個端系統中存在多條虛鏈路，每一條虛鏈路傳輸一種類型的數據，多條虛鏈路之間相互獨立，系統通過調度器對多條虛鏈路進行多路復用。傳統的調度算法是FIFO、RM、EDF算法。

FIFO方式下，系統為每條物理鏈路維護一個緩存隊列，存放待發送的數據包。每個數據包經過整形后到達輸出端口，直接放入對應物理鏈路的緩存隊列尾部，等待發送，早到達的數據包將在晚到達的數據包之前發送。

RM算法是一種適用于周期性任務調度的靜態優先級調度算法。它根據任務的周期來分配優先級，周期越小，則優先級越高。RM算法基于建立在一系列理想假設基礎上的理想調度模型，在實際應用中，需要對這些假設進行一定修改。RM調度算法理想的假設模型包括以下假設：

1、所有的任務都是周期性的，必須在限定時間內完成。

2、任務的作業需在任務的下一個作業到來之前完成。

3、每個任務之間相互獨立，不存在前后次序的約束。

4、任務的運行時間不變，指任務的每個作業需要的處理時間相同。

5、非周期性任務在特殊情況下發生，如系統初始化或系統緊急處理程序。

6、其他假設，包括任務切換時間忽略不計、可搶占調度等等。

EDF算法是一種動態優先級任務調度算法。它根據當前任務的截止周期來為任務動態分配優先級，任務的截止時間越小，則任務的優先級越高，相反，任務的截止時間越長，則任務的優先級越低。在EDF調度算法中，每個任務執行完畢后，選擇就緒任務中優先級最高的任務進行執行。

RM算法輸出靜態算法，算法的額外開銷小，可預測性好。但是由于靜態調度算法一旦做出調度決定后，在整個運行期間就無法再進行更改，因此調度的靈活性不如動態調度算法。EDF算法是動態調度算法，根據任務的實時情況進行調度選擇，增強了系統的靈活性，能夠應對突發情況。但是，EDF算法的運行開銷較大且可預測性差。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種航空電子系統網絡內的重整形調度方法，其通過采用動態、靜態結合的方式調整航空電子系統內各條虛擬鏈路的發送順序，從而達到保證關鍵鏈路的優先傳輸和降低普通鏈路的時延抖動的效果。

為達上述及其它目的，本發明提出一種航空電子系統網絡內的重整形調度方法，包括如下步驟：

步驟一，設置系統內調整周期的大小，重置歷史信息向量表，對網絡內各條虛擬鏈路進行靜態優先級分配；