[發(fā)明專利]一種低延時的數(shù)據傳輸方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111052057.2
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113922907A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 張志平;孟悅;陳長勝;劉智武;孔維剛;周耿
• 申請（專利權）人: 中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L47/24
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 張卓

本發(fā)明提供了一種低延時的數(shù)據傳輸方法，本方法基于傳輸系統(tǒng)的時鐘同步機制，設定發(fā)送設備S的數(shù)據發(fā)送時間點，設定轉發(fā)設備F_k的數(shù)據轉發(fā)時間點，設定接收設備R的預計接收時間點，在預先規(guī)劃的時間段限制其他數(shù)據幀占用輸出端口，保證特定數(shù)據幀到達后即可使用輸出端口。當傳輸設備均以發(fā)送設備時鐘為參考進行時間段規(guī)劃時，能夠進一步降低傳輸延遲。通過本發(fā)明內容有效地降低了數(shù)據在傳輸過程中所產生的延遲，顯著提升了在具有全局統(tǒng)一時鐘的通信網絡中數(shù)據的傳輸性能。

技術領域

本公開涉及網絡通信技術領域，尤其涉及一種低延時的數(shù)據傳輸方法。

背景技術

在符合IEEE802.3標準的以太網中，網絡設備使用事件觸發(fā)以太網傳輸原則，任意網絡設備可以在任意時間點訪問網絡，采用先到達先服務的原則。網絡設備之間通過共享介質通信，必然導致一些消息在傳輸過程中產生不確定的抖動和累積的延遲。

符合ARINC664 Part7標準的AFDX網絡基于以太網，在數(shù)據鏈路層增加虛擬鏈路(VL)、帶寬分配間隙(BAG)、抖動管理等機制，有效避免消息傳輸過程中的沖突，但這種限制虛鏈路的方式仍數(shù)據屬于事件觸發(fā)機制，各節(jié)點發(fā)送數(shù)據的時間隨機，沒有宏觀上的同一時間規(guī)劃。

為了解決傳統(tǒng)以太網和AFDX存在的不確定性缺點，需要采用全新的時間觸發(fā)、全局統(tǒng)一時間和統(tǒng)一規(guī)劃的通信模式，嚴格控制傳輸延遲和抖動，如時間觸發(fā)以太網(TTE)等，可為安全關鍵技術提供確定性的通信平臺。但是，由于其存儲轉發(fā)機制，導致其傳輸延遲受轉發(fā)級數(shù)、數(shù)據幀長、同步精度等各種因素影響,以至于數(shù)據在傳輸過程中所產生的延遲較大。

發(fā)明內容

有鑒于此，本公開實施例提供一種低延時的數(shù)據傳輸方法，有效地降低了數(shù)據在傳輸過程中所產生的延遲，顯著提升了在具有全局統(tǒng)一時鐘的通信網絡中數(shù)據的傳輸性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種低延時的數(shù)據傳輸方法，包括：

發(fā)送設備S發(fā)送低延時數(shù)據，依次傳輸?shù)睫D發(fā)設備F_k(k＝1，2，…，n)，由接收設備R完成接收；

設定發(fā)送設備S的數(shù)據發(fā)送時間點為T₀；

設定轉發(fā)設備F_k(k＝1，2，…，n)的數(shù)據轉發(fā)時間點為

其中，D_wi為線延時，表示設備F_i-1到設備F_i之間線纜傳輸時延；D_fi為轉發(fā)時延，表示設備F_i接收數(shù)據第一個比特位到將第一個比特位送達物理鏈路的時延；

設定接收設備R的預計接收時間點為當發(fā)送設備S本地時鐘在范圍內時，接收設備R接收到低延時數(shù)據，完成低延時數(shù)據的傳輸；其中，p為接收設備R與發(fā)送設備S之間的最大時間差，Dwr為線延時，表示轉發(fā)設備F_k到接收設備R的線傳輸時延。

進一步地，所述發(fā)送設備S、轉發(fā)設備F_k、接收設備R之間采用時鐘同步機制，設備間同步精度小于特定值p。

進一步地，所述發(fā)送設備S在發(fā)送時間點之前，轉發(fā)設備F_k(k＝1，2，…，n)在轉發(fā)時間點之前，特定時間內限制包括發(fā)送數(shù)據、轉發(fā)數(shù)據的傳輸，時間點到達時，若無低延時數(shù)據傳輸，則解除包括發(fā)送數(shù)據、轉發(fā)數(shù)據的傳輸限制。

進一步地，還包括：發(fā)送設備S在低延時數(shù)據的T₀之前，檢查其他準備發(fā)送的數(shù)據預計占用傳輸鏈路的時間，如果鏈路占用時間在T₀之前結束，則允許數(shù)據發(fā)送；如果鏈路占用時間在T₀之后結束，則禁止數(shù)據發(fā)送。