[發(fā)明專利]一種調(diào)度表壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811565560.6
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109743264B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬海;于慶涵;趙曦濱
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H04L12/863
• 分類號: H04L12/863
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 趙振

本發(fā)明公開一種調(diào)度表壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置；該調(diào)度表壓縮方法包括：獲取待壓縮的調(diào)度表；該調(diào)度表包括多條表項，各表項包括：序號、實時數(shù)據(jù)流標(biāo)識；確定各個實時數(shù)據(jù)流標(biāo)識對應(yīng)的表項中的序號最小表項，并刪除各個實時數(shù)據(jù)流標(biāo)識對應(yīng)的表項中、除序號最小表項之外的其他表項。采用本發(fā)明提供的方案，極大地減少了存儲資源消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種調(diào)度表壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置。

背景技術(shù)

工業(yè)以太網(wǎng)是在工業(yè)控制環(huán)境中通過采用以太網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)協(xié)議，為工業(yè)控制系統(tǒng)提供實時性和確定性的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)與以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3兼容。與傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術(shù)相比，其具有網(wǎng)絡(luò)通信速度快、開發(fā)生產(chǎn)成本低、易于集成和與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有更好兼容性的特點，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通和工業(yè)制造等領(lǐng)域。

實時以太網(wǎng)技術(shù)是工業(yè)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)，是工業(yè)控制數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的傳輸通道。實時以太網(wǎng)中定義了兩種數(shù)據(jù)類型：實時數(shù)據(jù)(Time-Triggered,TT)和非實時數(shù)據(jù)(Best-Effort,BE)。實時數(shù)據(jù)具有確定的包長和傳輸周期，并且要求在給定的傳輸時延內(nèi)到達目的節(jié)點；非實時數(shù)據(jù)用于傳輸對可靠性和時效性不敏感的應(yīng)用數(shù)據(jù)。針對實時數(shù)據(jù)，實時以太網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)運行之前，根據(jù)實時數(shù)據(jù)的傳輸需求，通過離線方式計算出符合其傳輸需求的調(diào)度表。在網(wǎng)絡(luò)運行過程中，實時以太網(wǎng)嚴(yán)格的根據(jù)調(diào)度表規(guī)定的時間點對實時數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)，從而實現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的實時性和確定性。

由于實時數(shù)據(jù)通常具有不同的傳輸周期，現(xiàn)有的調(diào)度算法基于全部實時數(shù)據(jù)的宏周期(周期的最小公倍數(shù))進行調(diào)度。從而，實時交換機的調(diào)度表中針對于每一條實時數(shù)據(jù)可能存儲多條調(diào)度表項。隨著實時數(shù)據(jù)數(shù)目增多和宏周期的增大，調(diào)度表中表項的數(shù)量可能成倍的增加，引發(fā)存儲資源不足的問題，從而導(dǎo)致實時以太網(wǎng)無法滿足工業(yè)應(yīng)用的傳輸需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種調(diào)度表壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法及裝置，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一個問題。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種調(diào)度表壓縮方法，包括：獲取待壓縮的調(diào)度表，所述調(diào)度表包括多條表項，各表項包括：序號、實時數(shù)據(jù)流標(biāo)識、轉(zhuǎn)發(fā)時間點、傳輸周期；其中，待壓縮的調(diào)度表中的序號是根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時間點升序排序的；確定各個實時數(shù)據(jù)流標(biāo)識對應(yīng)的表項中的序號最小表項，并刪除各個實時數(shù)據(jù)流標(biāo)識對應(yīng)的表項中、除序號最小表項之外的其他表項，生成壓縮調(diào)度表；對所述壓縮調(diào)度表中保留表項的序號從1開始重新連續(xù)編號。

為達到上述目的，本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，包括：獲取壓縮調(diào)度表，其中，所述壓縮調(diào)度表為根據(jù)權(quán)利要求1中所述的調(diào)度表壓縮方法獲得的壓縮調(diào)度表；按照所述壓縮調(diào)度表的表項序號由小到大的順序，將所述壓縮調(diào)度表中的各表項逐一插入到調(diào)度鏈表的尾部，使得所述調(diào)度鏈表按照轉(zhuǎn)發(fā)時間點進行升序排序；當(dāng)系統(tǒng)時間到達所述壓縮調(diào)度表中各表項的轉(zhuǎn)發(fā)時間點時，轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)表項中的實時數(shù)據(jù)標(biāo)識匹配的實時數(shù)據(jù)流。

可選地，當(dāng)系統(tǒng)時間到達該壓縮調(diào)度表中各表項的轉(zhuǎn)發(fā)時間點時，轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)表項中的實時數(shù)據(jù)標(biāo)識匹配的實時數(shù)據(jù)流，包括：將系統(tǒng)時間和該調(diào)度鏈表首結(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)時間點進行對比；當(dāng)系統(tǒng)時間到達首結(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)時間點時，轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度鏈表中首結(jié)點的實時數(shù)據(jù)標(biāo)識匹配的實時數(shù)據(jù)流；更新該調(diào)度鏈表得到新的首結(jié)點。

可選地，更新該調(diào)度鏈表得到新的首結(jié)點，包括：根據(jù)該實時數(shù)據(jù)流的當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)時間點和該數(shù)據(jù)流的傳輸周期計算該實時數(shù)據(jù)流的下一次轉(zhuǎn)發(fā)時間點；根據(jù)該實時數(shù)據(jù)流的下一次轉(zhuǎn)發(fā)時間點和該實時數(shù)據(jù)流的實時數(shù)據(jù)標(biāo)識生成新結(jié)點；將該新結(jié)點按照轉(zhuǎn)發(fā)時間點升序排序的規(guī)則插入該調(diào)度鏈表；將插入新結(jié)點后的調(diào)度鏈表中轉(zhuǎn)發(fā)時間點最小的結(jié)點作為新的首結(jié)點。