[發明專利]一種車載以太網AVB抖動優化方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202011626359.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112600739B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 朱海龍;白鈺;謝人超;黃韜
• 申請（專利權）人: 網絡通信與安全紫金山實驗室
• 主分類號: H04L43/087
• 分類號: H04L43/087;H04L43/0852;H04L41/14;H04L12/46;H04L67/12
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 金龍

1.一種車載以太網AVB抖動優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過離線配置工具預先規劃接納控制，用于建立約束條件；

步驟2，建立時間同步，對發送端、AVB網橋、接收端進行時間同步校準；

步驟3，計算每跳網絡延時，獲取每個AVB網橋的實際轉發延時；

步驟4，根據步驟3的結果，建立延時補償機制模型，用于降低單個網絡節點的抖動值；

步驟5，獲得端到端抖動最大值，用于驗證抖動優化性能；

所述步驟4包括：在轉發之前，下一個AVB網橋的入口對上一個AVB網橋的實際轉發延時與事先規劃的理論轉發延時的差值進行補償；

所述補償方式為在AVB網橋的入口處增加補償器，所述補償器用于對所述實際轉發延時與事先規劃的理論轉發延時的差值進行補償；

所述步驟4還包括：對于實際轉發延時低于理論轉發延時的數據幀，降低其在上一個AVB網橋中使用的優先級，保障所有數據幀能夠滿足預先規劃的理論轉發延時。

2.根據權利要求1所述的一種車載以太網AVB抖動優化方法，其特征在于，所述步驟1中的約束條件為：在每個AVB網橋的入口，所有流量的速率之和不能超過AVB網橋的出口速率，關系式為：其中λ_i為第i條流的速率，ι為AVB網橋出口速率。

3.根據權利要求1所述的一種車載以太網AVB抖動優化方法，其特征在于，所述步驟2的具體過程包括：發送端在t1時刻發送時間同步幀，接收端返回包含時間t2的數據幀，發送端在t4收到該包含時間t2的數據幀，在接收端返回包含時間t2數據幀的同時，接收端發送包含時間t3的數據幀，用于鏈路延時補償，則發送端與接收端之間的時間偏差d：

d＝((t2-t1)+(t4-t3))/2

式中d即為發送端和接收端的原始時間偏差，發送端或接收端根據d調整各自內部時間，使各端設備內部時間基準相同。

4.根據權利要求1所述的一種車載以太網AVB抖動優化方法，其特征在于，所述步驟3包括：通過在AVB網橋入口和出口增加時間戳，在出口計算其差值，獲取每個AVB網橋的實際轉發延時。

5.根據權利要求1所述的一種車載以太網AVB抖動優化方法，其特征在于，所述步驟5包括：根據最后一個AVB網橋的出口排隊情況，結合每條流轉發順序，計算得到每條流在最后一個AVB網橋出口的出隊列時間，即為所述流的最大抖動值。

6.根據權利要求5所述的一種車載以太網AVB抖動優化方法，其特征在于，所述步驟5中，實際抖動值關系式為該實際抖動值即為端到端抖動最大值，其中，N表示隊列中排隊的數據幀數量，L表示幀長度，B表示出口帶寬。

7.一種車載以太網AVB抖動優化系統，其特征在于，所述系統執行權利要求1-6任一項所述的方法，所述系統包括：

約束控制模塊，用于建立約束條件，實現接納控制；

時間同步模塊，用于建立時間同步，對發送端、AVB網橋、接收端進行時間同步校準；

網絡延時模塊，基于時間同步模塊的結果，計算每跳網絡延時，用于獲取每個AVB網橋的實際轉發延時；

延時補償模塊，接收網絡延時模塊的結果，建立延時補償機制模型，用于降低單個網絡節點的抖動值；

計算邊界模塊，接收延時補償模塊的結果，獲得端到端抖動最大值，用于驗證抖動優化性能。

8.一種可讀存儲介質，其特征在于，所述存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，所述程序指令當被處理器執行時使所述處理器執行權利要求1-6任一項所述的方法。