[发明专利]一种时间敏感网络确定性调度方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种时间敏感网络确定性调度方法及装置。方案如下：针对每一目标数据流，获取该目标数据流在时间敏感网络中端到端传输的时延上界要求和时延下界要求；获取端到端传输的最小时延；针对每一待传输数据流，基于该待传输数据流的时延上界要求和时延下界要求，计算该待传输数据流端到端传输时的缓存时延区间；基于每一待传输数据流在时间敏感网络中端到端传输时的缓存时延区间，利用预设时间感知调度算法，确定时间敏感网络各节点的门控列表中队列传输门的门状态，以及每一门状态对应的状态持续时间。通过本申请实施例提供的技术方案，能够精确控制网络中数据流的端到端时延，保证数据流到达目的节点时间的确定性。

技术领域

本发明涉及工业物联网技术领域，特别是涉及一种时间敏感网络确定性调度方法及装置。

背景技术

确定性服务是一种网络服务，具有有界时延、低时延变化和低丢包率的特征。时间敏感网络(Time Sensitive Networking，TSN)是支持确定性服务的有效技术。具体的，通过时间感知调度(Time Aware Scheduling，TAS)的方式确定出TSN中每一节点(即TSN节点)的队列的门控列表(Gate Control List，GCL)，即每一节点的队列传输门的门状态，以及每一门状态的对应的状态持续时间，从而根据确定出的门控列表控制队列传输门的开放与关闭，进而保证了确定性服务所对应的目标数据流可以有界时延完成传输。

确定性服务可以包括及时(in-time)服务和准时(on-time)服务。其中，及时服务时延要求为有界时延要求，即时延上界要求；准时服务要求完成传输的时延在时间窗口内，即规定了数据流完成传输的时延上界和时延下界。在发送时间已知的情况下，准时服务的时间窗口要求可转化为时延上界要求和时延下界要求。

目前，相关技术中的时间敏感网络的时间感知调度方法仅考虑了及时服务时延要求的时延上界要求，时延范围宽泛，这使得基于及时服务时延要求的时延上界要求所确定出的每一节点的队列传输门的门状态和每一门状态的对应的状态持续时间，并不能满足准时服务的时延下界要求，从而影响数据流端到端的传输过程，无法保证数据流端到端传输的时延的确定性，也不能保证TSN对准时服务的支持能力。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种时间敏感网络确定性调度方法及装置，以保证数据流端到端时延的确定性，增强TSN对确定性服务的支持能力。具体技术方案如下：

本申请实施例提供了一种时间敏感网络确定性调度方法，所述方法包括：

获取目标数据流集合，所述目标数据流集合中包括至少一个目标数据流；

针对每一目标数据流，获取该目标数据流在时间敏感网络中端到端传输的时延上界要求和时延下界要求；

获取该目标数据流在所述时间敏感网络中端到端传输的最小时延；

针对所述目标数据流集合中的每一待传输数据流，基于该待传输数据流的时延上界要求和时延下界要求，计算该待传输数据流在所述时间敏感网络中端到端传输时的缓存时延区间；其中，所述待传输数据流的最小时延不大于该待传输数据流的时延上界要求；

基于每一待传输数据流在所述时间敏感网络中端到端传输时的缓存时延区间，利用预设时间感知调度算法，确定所述时间敏感网络各节点的门控列表中队列传输门的门状态，以及每一门状态对应的状态持续时间。

可选的，所述针对所述目标数据流集合中的每一待传输数据流，基于该待传输数据流的时延上界要求和时延下界要求，计算该待传输数据流在所述时间敏感网络中端到端传输时的缓存时延区间的步骤，包括：

针对所述目标数据流集合中的每一待传输数据流，若该待传输数据流的最小时延小于该待传输数据流的时延下界要求，则将第一差值作为该待传输数据流在所述时间敏感网络中端到端传输时的缓存时延区间的左端点，并将第一差值与第二差值的和值确定为该待传输数据流在所述时间敏感网络中端到端传输时的缓存时延区间的右端点；