[發(fā)明專利]最小時延最大匹配的時間觸發(fā)業(yè)務(wù)調(diào)度表生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810443556.6
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108712224B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱智亮;劉梅;張式琪;潘偉濤;陳郝明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04L12/761
• 分類號: H04L12/761;H04J3/06
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

本發(fā)明公開了一種最小時延最大匹配的時間觸發(fā)業(yè)務(wù)調(diào)度表生成方法。主要解決現(xiàn)有技術(shù)在生成調(diào)度表時TT業(yè)務(wù)時延大，網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率低的問題。其包括：獲取業(yè)務(wù)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并計算業(yè)務(wù)調(diào)度的矩陣周期和基本周期；將TT業(yè)務(wù)的傳輸時間點(diǎn)放入矩陣周期的一個或多個基本周期內(nèi)，生成源端系統(tǒng)的TT業(yè)務(wù)帶寬預(yù)案；采用最大匹配算法，對TT業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度優(yōu)先級排序，分配源端系統(tǒng)各基本周期中TT業(yè)務(wù)的發(fā)送時間，依次生成源端系統(tǒng)的發(fā)送表、交換機(jī)的接收表和發(fā)送表以及目的端系統(tǒng)的接收表。本發(fā)明生成的調(diào)度表能保證各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有序、無沖突地傳輸TT業(yè)務(wù)，提高了鏈路利用率，且TT業(yè)務(wù)總時延最小，可用于時間觸發(fā)以太網(wǎng)中TT業(yè)務(wù)的調(diào)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種時間觸發(fā)業(yè)務(wù)調(diào)度表生成方法，可用于時間觸發(fā)以太網(wǎng)中時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)的調(diào)度。

背景技術(shù)

隨著高完整性時間觸發(fā)通信互連技術(shù)的出現(xiàn)，航空電子體系結(jié)構(gòu)向分布式綜合模塊化DIMA體系結(jié)構(gòu)演進(jìn)，對于網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時性、可靠性和準(zhǔn)確性提了更高的需求，時間觸發(fā)以太網(wǎng)TTE在傳統(tǒng)的以太網(wǎng)中引入了時間觸發(fā)機(jī)制，可以提供亞秒級的分布式時鐘同步服務(wù)，能夠保證嚴(yán)格的時間確定性和良好的容錯性。TTE網(wǎng)絡(luò)同時具有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)AFDX網(wǎng)絡(luò)和時間觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，是DIMA理想的總線網(wǎng)絡(luò)。但TTE并未規(guī)定消息調(diào)度方法，其消息調(diào)度機(jī)制需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場合進(jìn)行定制。

目前國內(nèi)外對TTE調(diào)度算法的研究主要集中在時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)調(diào)度表的生成與優(yōu)化方面。目前已有的時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)調(diào)度算法有：中國航空無線電電子研究所徐曉飛等人在北京航空航天大學(xué)學(xué)報(2015，41(8)：1403-1408)中提出了一種基于單調(diào)速率調(diào)度機(jī)制的離線消息調(diào)度算法，該方法優(yōu)化了消息的調(diào)度過程，但不支持對非調(diào)和周期的TT業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度；空軍工程大學(xué)航空航天工程學(xué)院張超等人在空軍工程大學(xué)學(xué)報(2016，17(6)：82-87)中提出了一種改進(jìn)的時間觸發(fā)單調(diào)速率調(diào)度算法，該方法增加了算法的適用范圍，但未考慮時鐘同步服務(wù)；西安電子科技大學(xué)姚明旴等人在其申請的專利文獻(xiàn)“一種時間觸發(fā)業(yè)務(wù)靜態(tài)調(diào)度表的生成方法”(申請?zhí)?01710263462.6，申請公布號CN107241179A)中公開了基于時隙的一種時間觸發(fā)業(yè)務(wù)靜態(tài)調(diào)度表的生成方法，該方法減小了ET業(yè)務(wù)的等待時延，但未考慮到時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)的產(chǎn)生時間對事件觸發(fā)ET業(yè)務(wù)等待時延的影響；西安微電子技術(shù)研究所哈云雪等人在其申請的專利文獻(xiàn)“一種面向時間觸發(fā)通信的動態(tài)時槽鎖定方法”(申請?zhí)?01710676640.8，申請公布號CN107332794A)中公開了一種按照需求動態(tài)分配時間觸發(fā)TT時槽進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)度的方法，該方法在時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)負(fù)載較低且有多個交換機(jī)存在的級聯(lián)系統(tǒng)中可顯著提升帶寬利用率，但在時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)負(fù)載較高的網(wǎng)絡(luò)中鏈路利用率不夠高。上述已有調(diào)度算法均未考慮時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)的產(chǎn)生時間對時延產(chǎn)生的影響，且在時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)負(fù)載較高而端口競爭激烈的網(wǎng)絡(luò)中，鏈路利用率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種最小時延最大匹配的時間觸發(fā)業(yè)務(wù)調(diào)度表生成方法，以解決目前時間觸發(fā)以太網(wǎng)中在生成時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)的調(diào)度表時，未考慮業(yè)務(wù)的產(chǎn)生時間而導(dǎo)致時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)時延大，網(wǎng)絡(luò)鏈路利用率低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案包括如下：

(1)獲取網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和業(yè)務(wù)參數(shù)：

所述網(wǎng)絡(luò)參數(shù)包括：時間觸發(fā)TT業(yè)務(wù)數(shù)目、鏈路帶寬、最小時間間隔、同步精度、源端系統(tǒng)的最小發(fā)送時延、源端系統(tǒng)的最大發(fā)送時延、最小鏈路傳輸時延、最大鏈路傳輸時延、交換機(jī)的最小接收時延、交換機(jī)的最大接收時延、交換機(jī)的最小轉(zhuǎn)發(fā)時延、交換機(jī)的最大轉(zhuǎn)發(fā)時延、目的端系統(tǒng)的最小接收時延和目的端系統(tǒng)的最大接收時延，共14個；

所述業(yè)務(wù)參數(shù)包括：業(yè)務(wù)ID、幀長、周期、源端系統(tǒng)編號、目的端系統(tǒng)編號和產(chǎn)生時間，共6個；

(2)計算業(yè)務(wù)調(diào)度的矩陣周期MC和基本周期BC；