[發明專利]一種基于門控制的可變比特速率業務調度方法

有效

• 申請號: 201911349550.3
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111163014B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 崔濤;周詮;沈俊;黎軍;張怡;李靜玲;梁薇
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04L47/27
• 分類號: H04L47/27;H04L47/6275;H04L47/62;H04L47/56;H04L47/25;H04L41/147
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

一種基于門控制的可變比特速率業務調度方法，首先根據恒定比特速率業務特征，計算恒定比特速率業務的鏈路傳輸時間，確定基本傳輸窗口，然后在基本傳輸窗口時間內通過統計預測獲得可變比特速率業務的平均速率，進而得到可變比特速率業務相應的鏈路傳輸時間，最終動態調整基本傳輸窗口的大小，確定支持可變比特速率業務的調度窗口時間，生成一種同時支持恒定比特速率和可變比特速率業務傳輸的門控制列表，實現兩種類型時間敏感業務的混合實時調度和確定性傳輸，降低時間敏感業務的傳輸時延。

技術領域

本發明涉及一種基于門控制的可變比特速率業務調度方法，屬于通信技術領域。

背景技術

時間敏感網絡交換與傳統的存儲轉發式交換相比，在網絡交換與傳輸資源不足甚至網絡擁塞情況下，能夠為不同優先級的時間敏感業務隊列提供實時性和確定性傳輸。這種業務調度的特性通過門控制機制實現，門控制包含有多個門結構和一個門控制列表，如圖1所示。其中門的數量與設備中的隊列數量相等，每個隊列后都接入一個門結構。利用門控制列表配置和改變門結構的開關狀態來控制不同隊列的輸出和阻塞操作，從而保障了時間敏感業務隊列的低時延傳輸。

目前采用門控制機制進行時間敏感業務調度的研究現狀為：

(1)已經公布的時間敏感網絡標準(IEEE?802.1Qbv)中提出了門控制調度機制，但沒有給出明確的門控制列表的求解方式，即如何生成門控制列表對門結構進行控制完成時間敏感業務的調度；

(2)已有的研究文獻中僅對單一隊列的同一種數據包的應用場景下的門控制列表進行了研究；同時所研究的時間敏感業務隊列為速率固定、周期固定的恒定比特速率業務(CBR)，缺乏不同數據幀長度和不同傳輸周期的可變比特速率業務(VBR)的研究。

但在時間敏感網絡交換的空間應用中，時間敏感業務不僅具有恒定比特速率業務，同時具有突發的可變比特速率業務，兩種時間敏感業務并存對如何生成門控制列表從而進行實時性和確定性調度造成很大挑戰；而且當前的時間敏感業務調度方法不能適應可變比特速率業務場景的傳輸需求，尤其是空間應用環境中不同類型的突發業務的實時傳輸需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種基于門控制的可變比特速率業務調度方法，首先根據恒定比特速率業務特征，計算恒定比特速率業務的鏈路傳輸時間，確定基本傳輸窗口，然后在基本傳輸窗口時間內通過統計預測獲得可變比特速率業務的平均速率，進而得到可變比特速率業務相應的鏈路傳輸時間，最終動態調整基本傳輸窗口的大小，確定支持可變比特速率業務的調度窗口時間，生成一種同時支持恒定比特速率和可變比特速率業務傳輸的門控制列表，實現兩種類型時間敏感業務的混合實時調度和確定性傳輸，降低時間敏感業務的傳輸時延。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：

一種基于門控制的可變比特速率業務調度方法，包括如下步驟：

S1、獲取恒定比特速率業務的速率值和幀長；

S2、根據恒定比特速率業務的速率值和幀長、流入系統的恒定比特速率業務流速率與鏈路容量的最大公約數，確定基本帶寬單元的數據長度；

S3、根據基本帶寬單元的數據長度、輸出鏈路速率，確定基本傳輸窗口；然后利用基本傳輸窗口、每種恒定比特速率業務流的傳輸時間，確定每種恒定比特速率業務包含的基本傳輸窗口的個數；

S4、計算可變比特速率業務流量均值；

S5、根據可變比特速率業務流量均值、基本帶寬單元數據在輸出鏈路上的最小傳輸時間、流入系統的恒定比特速率業務流速率與鏈路容量的最大公約數、每種恒定比特速率業務流的傳輸時間，計算可變比特速率業務到來后的傳輸時間窗口；

S6、確定任一隊列調度周期；