[发明专利]多矩阵周期联合调度的时间触发业务调度表生成方法

权利要求书

1.一种多矩阵周期联合调度的时间触发业务调度表生成方法，其特征在于，包括如下：

(1)获取业务参数和网络参数：

所述业务参数包括：业务ID、帧长fl、周期p、目的端系统编号、源端系统编号、产生时间gt、业务传输路径ph；

所述网络参数包括：链路带宽bw、同步精度sy、端系统个数en、交换机个数sn、端系统最小发送时延E_smin、端系统最大发送时延E_smax、端系统最小接收时延E_rmin、端系统最大接收时延E_rmax、链路最小传输时延L_smin、链路最大传输时延L_smax、交换机最小接收时延S_rmin、交换机最大接收时延S_rmax、交换机最小发送时延S_smin和交换机最大发送时延S_smax；

(2)计算时间触发业务调度表的矩阵周期MC和基本周期BC：

计算所有时间触发TT业务周期p的最大公约数，作为基本周期BC；

计算所有时间触发TT业务周期p的最小公倍数，作为矩阵周期MC；

(3)根据上述步骤(1)所获得的业务参数和网络参数，计算时间触发业务调度的矩阵周期数目N；具体实现如下：

(3a)将网络中的时间触发TT业务分别映射为端系统发送TT任务、链路通信TT任务和端系统接收TT任务，表示如下：

其中，A代表网络中的时间触发TT业务集合，i表示业务编号，a_i表示时间触发TT业务，s_i表示端系统发送TT任务，c_i表示链路通信TT任务，r_i表示端系统接收TT任务；

(3b)根据时间触发TT业务的源端系统发送时刻、各级交换机接收时刻、各级交换机发送时刻和目的端系统接收时刻之间的关系，计算出所有时间触发TT业务目的端系统的接收时刻的最小值t_rm；

(3c)将所有时间触发TT业务的t_rm从大到小排序，取其中的最大值作为传输时长t_r；(3d)根据传输时长t_r计算时间触发业务调度的矩阵周期数目：

(4)根据步骤(2)～(3)中的矩阵周期MC和矩阵周期数目N计算时间触发业务需要调度的时间长度T＝MC×N；

(5)根据上述步骤(1)所获得的业务参数和网络参数，对时间长度T内待调度的TT业务的源端系统发送时刻各级交换机接收时刻各级交换机发送时刻和目的端系统接收时刻设置约束条件，即端系统发送无冲突约束条件D₁、交换机接收无冲突约束条件D₂、交换机发送无冲突约束条件D₃、端系统接收无冲突约束条件D₄、传输依赖约束条件D₅；

(6)基于上述约束条件，设置目标函数：以保证所有时间触发TT业务的源端系统发送时刻之和最小，其中，s_i.n表示端系统发送TT业务s_i的发送时刻所在的基本周期BC的编号，s_i.o表示端系统发送TT业务s_i的发送时刻在基本周期BC内的偏移值；

(7)根据步骤(5)设置的约束条件D₁、D₂、D₃、D₄、D₅求解步骤(6)的目标函数，获得时间长度T内待调度的TT业务的源端系统发送时刻各级交换机接收时刻各级交换机发送时刻和目的端系统接收时刻其中i和j表示交换机编号；

(8)根据步骤(7)求得的TT业务的源端系统发送时刻各级交换机接收时刻各级交换机发送时刻和目的端系统接收时刻生成各端系统的发送表、各交换机的接收表、各交换机的发送表和各端系统的接收表：

(8a)将步骤(7)求得的TT业务的源端系统发送时刻按照业务的源端系统编号进行分类，得到各端系统的需要发送的TT业务的发送时刻将端系统需要发送的TT业务的发送时刻从小到大排序，即为端系统的发送表；

(8b)根据TT业务的传输路径ph，将步骤(7)求得的TT业务的各交换机接收时刻按照交换机编号i进行分类，得到各交换机的需要接收的TT业务的接收时刻将交换机需要接收的TT业务的接收时刻从小到大排序，即为交换机的接收表；

(8c)根据TT业务的传输路径ph，将步骤(7)求得的TT业务的各交换机发送时刻按照交换机编号j进行分类，得到各交换机的需要发送的TT业务的发送时刻将交换机需要发送的TT业务的发送时刻从小到大排序，即为交换机的发送表；

(8d)将步骤(7)求得的TT业务的目的系统接收时刻按照业务的目的端系统编号进行分类，得到各端系统的需要接收的TT业务的接收时刻将端系统需要接收的TT业务的接收时刻从小到大排序，即为端系统的接收表。