[发明专利]基于入队整形的TSN流量调度方法及相关设备

权利要求书

1.一种基于入队整形的TSN网络流量调度方法，其特征在于，包括：

响应于流量调度请求，获取门控列表以及数据帧的流标识和优先级，其中，所述优先级包括SR_A类流量、SR_B类流量，且所述SR_A类流量的优先级高于所述SR_B类流量；其中，所述优先级包括BE类流量，所述BE类流量的优先级低于所述SR_B类流量的优先级，且所述BE类流量对应的数据帧在BE队列中；

根据所述流标识和所述优先级，利用加权轮询调度将SR_A类流量、SR_B类流量对应的所述数据帧分别加入至SR_A队列和SR_B队列；

根据所述门控列表和基于信用的整形器CBS，获取SR_A队列或SR_B队列中的第一目标数据帧；

响应于确定所述目标数据帧不为空闲数据帧，输出所述第一目标数据帧；

响应于确定所述SR_A队列和所述SR_B队列的信用值均为负数，且所述BE队列的门为开启状态，获取所述BE队列中的第二目标数据帧并输出；和/或

响应于确定所述第一目标数据帧为空闲数据帧，获取所述第二目标数据帧并输出；

所述方法还包括：

构建空闲斜率参数优化模型；其中，所述空闲斜率参数优化模型的表达式如下：

其中，表示SR_A类流量和SR_B类流量总的预留带宽，表示SR_A类流量的空闲斜率参数，表示SR_B类流量的空闲斜率参数，表示一个循环周期内SR_A队列和SR_B队列总的门开启时长，表示门控列表的循环周期，表示SR_A类消息流在TSN交换机内的发送时限，表示SR_B类消息流在TSN交换机内的发送时限，表示消息流在TSN交换机内的最大响应时间，表示消息流在TSN交换机内的最大响应时间，表示SR_A类流量的入队整形参数，表示SR_B类流量的入队整形参数，R表示TSN交换机的传输带宽，单位为Mbps；

消息流在TSN交换机内的最大响应时间是通过下式计算得到的：

其中，表示数据帧在TSN交换机内的处理时延，表示一个SR类数据帧或BE类数据帧在TSN交换机输出端口处的最大传输时延，表示SR_A类消息流中任意一个消息的尾帧在TSN交换机中受SR_A队列门关闭影响产生的最大排队时延，消息包含个数据帧，M_A表示SR_A队列前缓存队列的数目；

消息流在TSN交换机内的最大响应时间是通过下式计算得到的：

其中，表示SR_B类消息流中任意一个消息的尾帧在TSN交换机中受SR_B队列门关闭影响产生的最大排队时延，消息包含个数据帧，M_B表示SR_B队列前缓存队列的数目；

利用粒子群优化算法对所述空闲斜率参数优化模型进行求解，得到所述空闲斜率参数的最小值；

根据所述所述空闲斜率参数的最小值配置所述SR_A类流量和/或SR_B类流量的预留带宽。

2.根据权利要求1所述的流量调度方法，其特征在于，所述根据所述门控列表和基于信用的整形器CBS，获取SR_A队列或SR_B队列中的第一目标数据帧，包括：

根据所述CBS，确定所述SR_A队列和所述SR_B队列的信用值；

响应于确定所述SR_A队列和所述SR_B队列的信用值均为非负数，且所述SR_A队列的门为开启状态，获取所述SR_A队列中的所述第一目标数据帧；

响应于确定所述SR_A队列的信用值为非负数，所述SR_B队列的信用值为负数，且所述SR_A队列的门为开启状态，获取所述SR_A队列中的所述第一目标数据帧；

响应于确定所述SR_A队列的信用值为负数，所述SR_B队列的信用值为非负数，且所述SR_B队列的门为开启状态，获取所述SR_B队列中的所述第一目标数据帧。

3.根据权利要求1所述的流量调度方法，其特征在于，所述优先级包括ST类流量，所述ST类流量的优先级高于所述SR_A类流量的优先级，且所述ST类流量对应的数据帧在ST队列中；

所述根据所述门控列表和基于信用的整形器CBS，获取SR_A队列或SR_B队列中的第一目标数据帧，之前还包括：

响应于确定所述ST队列的门为开启状态，获取所述ST队列中的第三目标数据帧并输出。