[发明专利]一种有效的时间触发网络通信时间调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式实时系统中时间触发网络的通信技术领域，尤其涉及在时间触发网络中，同时还需要支持大量非实时通信任务的通信时间调度方法。

背景技术

与传统事件触发网络相比，时间触发网络（TT网络）具有良好的通信确定性，可满足实时系统硬实时通信的需要，在航空航天、高速铁路、汽车电子等实时系统中具有广阔的应用空间。时间触发网络通常都要求同时支持时间触发消息和事件触发消息的传输，以同时满足实时数据和非实时数据混合传输的需要。时间触发网络基于配置表的配置时间来驱动时间触发消息的收发，时间调度方法则根据应用通信任务来生成网络通信配置表。

随着应用范围的增加，系统中的消息流数量和网络规模在不停地增加，导致时间触发网络的时间调度方法越来越复杂，这就要求时间触发网络的通信时间调度方法要具有良好的可扩展性。目前存在的时间调度方法尚不能很好地满足应用的需要。

发明内容

针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种有效的时间触发网络通信时间调度方法，该方法是提高时间触发网络通信时间调度方法的可扩展性，来满足时间触发网络应用范围不断增加的需要。

在实际应用中，实时消息流对实时传输要求很高，而更多的消息流则对实时性要求其实并不高，根据实时系统消息流的这一特点，本发明通过重新定义时间触发网络的基本周期，来实现本发明的目的。

本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。

一种有效的时间触发网络通信时间调度方法，包括如下步骤：

1）首先进行初始化：根据网络拓扑结构和物理参数，确定基本周期的大小，形成配置表生成进程，通信系统中的每一个配置表都由一个配置表生成进程来生成，初始通信配置表为空；

2)初始化完成后，检查所有实时通信任务参数，观察所有的通信任务的通信周期是否是基本周期的2的幂次方，根据通信任务的周期，计算出所有通信周期的最小公倍数，该计算结果即是集群周期，如果参数检查失败，则本次通信时间调度计算失败，流程结束；

3）依据实时通信任务的数据传递路径，由每一个实时通信任务的源节点配置表生成进程为通信任务安排基本周期，若当前配置表无法为实时通信任务安排基本周期，则通信时间调度计算失败，流程结束，否则执行步骤4；

4）如果本路径连接的是目的端口，则本实时通信任务计算正常完成，执行步骤5；否则把安排的时间发送给通信路径中的下一个配置表生成进程；接收请求的配置表生成进程在自己配置表中安排基本周期，若出现配置时间冲突，无法进行时间的正常安排，则释放已经为本通信任务安排的基本周期，重复执行步骤3操作，否则重复执行步骤4操作，直至本实时通信任务所有路径都配置安排完成后执行步骤5操作；

5）所有的实时通信任务都能完成配置表的生成，则表示本次通信时间调度正常完成，计算结束，否则表示计算失败。

每一个时间触发消息只在一个基本周期内传输完成，一个基本周期也最多调度一个时间触发消息。

服务器采用离线方式，依据本发明的通信时间调度方法，对输入的实时通信任务进行调度，生成通信配置表。时间触发网络通信设备（包括节点机和交换机）需要严格依据所生成的配置表进行数据收发。

本发明的有益效果为：本发明通过每一个基本周期只包含一个固定时间长度的时间区，有效地降低了通信时间调度方法的实现复杂度。通信时间调度方法只对实时通信任务进行调度，而不考虑非实时通信任务，大大减少了可调度的系统通信任务数量。这些措施有利于增加通信时间调度方法的可扩展性，为支持更大规模时间触发网络、更多消息流的实时系统创造了条件。

附图说明

图1为本发明时间触发网络的结构示意图；

图2为本发明的基本周期的定义图；

图3为本发明通信时间调度方法流程框图。

具体实施方式

下面结合附图1-图3进一步说明本发明是如何实现的。

实施例

如图1所示，交换机连接了三台TT节点机和一台离线计算的服务器节点。在网络运行之前，服务器节点依据通信时间调度方法采用离线方式来生成通信配置表，并完成对通信节点机和交换机的数据加载，服务器节点不参与时间触发通信。