[發明專利]用于時延敏感網絡的防碰撞流預留帶寬系統及其方法

有效

• 申請號: 201810228905.2
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108366023B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 陳晨;提芳;王圣達;叢犁;王金宇;劉丹妮
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;國網吉林省電力有限公司信息通信公司
• 主分類號: H04L12/911
• 分類號: H04L12/911
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

一種用于時延敏感網絡的防碰撞流預留帶寬系統及其方法，系統包括發送方終端、網橋、接收方終端。方法包括：1.發送聲明報文；2.轉發聲明報文；3.提取發送方狀態；4.判斷不同數據流的發送方狀態是否為發布，若是，則執行步驟5，否則，設置相應數據流的接收方狀態為請求失敗狀態后執行步驟6；5.對數據流進行排序；6.發送配置后的接收方注冊報文；7.提取接收方狀態；8.合并接收方狀態；9.發送配置后的網橋注冊報文；10.接收網橋注冊報文。本發明為至少兩個數據流，通過確定數據流預留申請的優先級順序，進行帶寬預留，本發明具有帶寬預留效率高、可有效躲避節點數據發送碰撞的優點。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及網絡通信技術領域中的一種用于時延敏感網絡的防碰撞流預留帶寬系統及其方法。本發明可用于使用時延敏感網絡TSN (Time-Sensitive Networking)的網橋和終端，發送方終端向目標接收方相同的至少兩個數據流的不同傳輸路徑上的接收方終端，同時發送至少兩個數據流的帶寬預留申請，接收方終端采用數據流帶寬預留優先級獲取方法，確定出數據流預留申請的優先級順序，進行帶寬預留，有效躲避節點數據發送的碰撞。

背景技術

為了加速基于以太網的實時音視頻流的傳輸以及提供可靠的帶寬保障，在發送音頻/視頻數據之前，可以通過網絡建立其從一個端點傳送到另一個端點的路徑。IEEE 標準組織制定了以太網音視頻橋協議(Ethernet Audio/Video Bridging，AVB)。Ethernet AVB在傳統以太網的基礎上又添加了一系列的標準協議，主要包括：IEEE 802.1AS：通用精確時間協議(Generalized Precision Time Protocol，gPTP)，IEEE 802.1Qat：流預留協議(Stream Reservation Protocol，SRP)/多流注冊協議(Multiple Stream RegistrationProtocol，MSRP)，IEEE 802.1Qav：轉發和隊列協議(Forwarding and Queuing for Time-Sensitive Streams，FQTSS)以及其他相應的協議來支持基于音視頻的媒體應用，從而能夠在二層以太網絡的基礎上來提供高可靠、低時延和時間同步的音視頻流服務。上述這些特征正好符合車載網絡的要求。

為了增強時間同步，提升流預留能力，支持時間敏感的數據流量，在2012年11 月，AVB由IEEE 802.1Task Group命名為時延敏感網絡TSN(Time-Sensitive Networking)。

思科技術公司擁有的專利技術“用于橋接網絡中的流預留的方法、節點和系統”(申請號200880103143.8，授權公告號CN 101779198 B)中公開了用于橋接網絡中的流預留的方法、節點和系統。本發明的系統包括說者(Talker，即發送方)設備、聽者(Listener，即接收方)設備和網橋，說者(Talker，即發送方)設備攜帶帶寬信息為一流發出注冊申請，聽者(Listener，即接收方)設備根據自身狀態給出聽者注冊響應，該聽者注冊至少具有請求、請求-失敗、就緒或者就緒-失敗之一的狀態，網橋處于所述說著設備和聽者設備的路徑上，嘗試為該流分配帶寬資源，并根據說者設備和聽者設備的狀態通知說者設備和聽者設備是否已為該流分配資源。該系統存在的不足之處是，該系統只能提供一個說者設備到聽者設備的為一個數據流的帶寬預留，當說者設備有兩個以上的音視頻數據數據流需要傳輸時，需要先后建立兩次以上的預留過程才能達到目的，效率低。本發明的方法是，為說者(Talker，即發送方)設備攜帶帶寬信息為一流發出注冊申請，聽者(Listener，即接收方)設備根據自身狀態給出響應，網橋處于所述說著設備和聽者設備的路徑上，嘗試為該流分配帶寬資源，并根據說者設備和聽者設備的狀態通知說者設備和聽者設備是否已為該流分配資源。該方法存在的不足之處是，先在網橋處判斷帶寬資源是否夠用，然后在接收方終端再次判斷接收方終端帶寬資源是否夠用，兩次比較，降低了效率，增加了網橋的負擔。