CN108769285A - 时间触发以太网业务的分层编址方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种时间触发以太网业务的分层编址方法，主要解决现有技术中时间触发以太网端系统在进行发送调度，接收检查，冗余管理时存储资源浪费的问题。其技术方案为：1)将时间触发以太网中时间触发TT业务和速率受限RC业务的业务地址分为设备地址和本地地址两部分；2)为时间触发以太网中的端系统分配设备地址；3)为时间触发以太网中的业务分配本地地址；4)将业务对应的源端系统的设备地址和该业务的本地地址拼接作为该业务的业务地址。本发明提高了时间触发以太网端系统存储资源的利用率，可用于时间触发以太网的时间触发TT业务和速率受限RC业务编址的实现。

Description

时间触发以太网业务的分层编址方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，更进一步涉及一种编址方法，可用于时间触发以太网的时间触发TT业务和速率受限RC业务编址的实现。
背景技术
时间触发以太网建立在以太网通信网络基础上，理念是在标准以太网中增加时钟同步技术、时间触发技术等，使以太网成为时间确定性网络，使以太网通信系统同时满足实时与非实时应用的需求。目前国内时间触发以太网的研究还处于起步阶段，整体方案和硬件支持都比较欠缺。
目前时间触发以太网中时间触发TT业务和速率受限RC业务的编址方式是在全网中将目的MAC地址的低16位作为业务地址。在时间触发以太网端系统中需要实现的几个关键功能有发送调度，接收检查，冗余管理等。如果要实现这些功能就需要网络中的每种业务建立一个查找表，表项的大小是216，这种方法由于每个端系统可支持的业务数量远远不到216，因而存在很大的存储资源浪费问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有业务编址方式的不足，提出一种时间触发以太网业务的分层编址方法，以提高时间触发以太网端系统存储资源的利用率。
本发明的技术方案是这样实现的：
一、技术原理
本发明根据时间触发以太网端系统的业务数量具体指标，将16位的业务地址分为设备地址和本地地址两部分，根据输入的具体业务信息，为每种业务分配由设备地址和本地地址两部分组成的业务地址。
为避免单个端系统在进行发送调度，接收检查，冗余管理时存储资源的浪费现象，本发明实行合理有效的业务编址机制，使得每个时间触发以太网端系统在进行发送调度，接收检查，冗余管理时使用本地地址，从而大大减少存储资源的浪费。
二、技术方案
根据上述原理，本发明的时间触发以太网业务的分层编址方法，包括:
1)地址分段：
1a)设时间触发以太网中有m个端系统，每个端系统可支持n种业务；
1b)设置两个正整数M和N，其中0<M<16，2M>＝m，0<N<16，2N>＝n>2N-1，且M+N＝16；
1c)将M位地址作为业务地址的设备地址段，N位地址作为业务地址的本地地址段；
2)分配设备地址：
2a)设时间触发以太网中当前需要分配设备地址的端系统集合为S，设设备地址集合为C＝{}；
2b)从端系统集合S中选取第i个端系统Si，其中i＝1,2,…,m-1,m；
2c)从[0，2M-1]设备地址区间中选取一个地址j作为端系统Si的设备地址，其中j＝0,1,…,2M-2,2M-1；j不属于设备地址集合C；
2d)将第i个端系统Si从端系统集合S中删除，并且将地址j保存在设备地址集合C中；
2e)判断端系统集合S是否为空：若为空，则结束分配设备地址，否则返回步骤2b)；
3)分配本地地址：
3a)设时间触发以太网中当前需要分配本地地址的业务集合为Q，设源端系统Sx的本地发送地址集合为Dx，目的端系统Sy的本地接收地址集合为Ey，其中x＝1,2,…,m-1,m；y＝1,2,…,m-1,m；
3b)从业务集合Q中选取一个从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy；
3c)从[0，2N-1]本地地址区间中选取一个地址Axy作为从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy的本地地址，其中Axy＝0,1,…,2N-2,2N-1；Axy不属于本地发送地址集合Dx，也不属于本地接收地址集合Ey；
3d)将从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy从业务集合Q中删除，并将本地地址Axy保存在源端系统Sx的本地发送地址集合Dx和目的端系统Sy的本地接收地址集合Ey中；
4)分配业务地址：将源端系统Sx的设备地址与所述Qxy业务的本地地址Axy拼接，作为该业务的业务地址；
5)判断业务集合Q是否为空：若为空，则编址结束，否则，返回步骤3b)。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
由于本发明采取分段的地址分配方式，将时间触发以太网中时间触发TT业务和速率受限RC业务的业务地址分为设备地址和本地地址两部分，因而时间触发以太网端系统在实现发送调度，接收检查，冗余管理等功能时，就可只使用本地地址来建立查找表，减少了查找表的大小，从而节省了存储资源。
附图说明
图1为本发明的实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
本发明涉及时间触发以太网业务的分层编址方法，该编址方法用于时间触发TT业务和速率受限RC业务业务地址的分配，其包括时间触发以太网中端系统和业务参数的输入，地址分段，分配设备地址，分配本地地址和分配业务地址。
本发明中使用的具体参数和变量包括：
时间触发以太网中端系统的个数m；
每个端系统可支持的业务数量n；
需要分配设备地址的端系统集合S；
需要分配业务地址的业务集合Q；
设备地址位宽M；
本地地址位宽N；
端系统集合S中的端系统Si，其中i＝1,2,…,m-1,m；
分配给端系统Si的设备地址j，其中j＝0,1,…,2M-2,2M-1；
端系统集合S中的源端系统Sx，其中x＝1,2,…,m-1,m；
端系统集合S中的目的端系统Sy，其中y＝1,2,…,m-1,m；
源端系统Sx的本地发送地址集合Dx＝{}；
目的端系统Sy的本地接收地址集合Ey＝{}；
业务集合Q中从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy；
分配给业务Qxy的本地地址Axy，其中Axy＝0,1,…,2N-2,2N-1。
参照图1，本发明的实现步骤如下：
步骤1，输入参数。
输入参数包括：
时间触发以太网中端系统的个数m；
每个端系统可支持的业务数量n；
需要分配设备地址的端系统集合S；
需要分配业务地址的业务集合Q。
步骤2，对地址进行分段。
2a)计算设备地址位宽M和本地地址位宽N，其中0<M<16，2M>＝m，0<N<16，2N>＝n>2N-1，且M+N＝16；
2b)将M位地址作为业务地址的设备地址段，将N位地址作为业务地址的本地地址段。
步骤3，为设备分配地址。
3a)从端系统集合S中选取第i个端系统Si；
3b)从[0，2M-1]设备地址区间中选取一个地址j作为端系统Si的设备地址，其中j不属于设备地址集合C；
3c)将第i个端系统Si从端系统集合S中删除，并且将地址j保存在设备地址集合C中；
3d)判断端系统集合S是否为空：若为空，则结束分配设备地址，否则，返回步骤3a)。
步骤4，分配本地地址。
4a)从业务集合Q中选取一个从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy；
4b)从[0，2N-1]本地地址区间选取一个地址Axy作为从源端系统Sx到目的端系统Sy业务Qxy的本地地址，其中Axy不属于本地发送地址集合Dx，也不属于本地接收地址集合Ey；
4c)将从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy从业务集合Q中删除，并将本地地址Axy保存在源端系统Sx的本地发送地址集合Dx和目的端系统Sy的本地接收地址集合Ey中。
步骤5，分配业务地址。
将源端系统Sx的设备地址与所述Qxy业务的本地地址Axy拼接，作为该业务的业务地址；具体的拼接方式是：先将源端系统Sx的设备地址转换为M位的二进制设备地址，并将该二进制设备地址作为所述Qxy业务的业务地址高M位；再将所述Qxy业务的本地地址Axy转换为N位的二进制本地地址，并将该二进制本地地址作为所述Qxy业务的业务地址低N位。
步骤6，判断业务集合Q是否为空：若为空，则编址结束，否则，返回步骤4。
以上描述仅是本发明的一个具体实例，不构成对本发明的任何限制，显然对于本领域的专业人员来说，在了解本发明内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式上的各种修正和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.一种时间触发以太网业务的分层编址方法，包括：
1)地址分段：
1a)设时间触发以太网中有m个端系统，每个端系统可支持n种业务；
1b)设置两个正整数M和N，其中0<M<16，2M>＝m，0<N<16，2N>＝n>2N-1，且M+N＝16；
1c)将M位地址作为业务地址的设备地址段，N位地址作为业务地址的本地地址段；
2)分配设备地址：
2a)设时间触发以太网中当前需要分配设备地址的端系统集合为S，设设备地址集合为C＝{}；
2b)从端系统集合S中选取第i个端系统Si，其中i＝1,2,…,m-1,m；
2c)从[0，2M-1]设备地址区间中选取一个地址j作为端系统Si的设备地址，其中j＝0,1,…,2M-2,2M-1；j不属于设备地址集合C；
2d)将第i个端系统Si从端系统集合S中删除，并且将地址j保存在设备地址集合C中；
2e)判断端系统集合S是否为空：若为空，则结束分配设备地址，否则返回步骤2b)；
3)分配本地地址：
3a)设时间触发以太网中当前需要分配本地地址的业务集合为Q，设源端系统Sx的本地发送地址集合为Dx，目的端系统Sy的本地接收地址集合为Ey，其中x＝1,2,…,m-1,m；y＝1,2,…,m-1,m；
3b)从业务集合Q中选取一个从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy；
3c)从[0，2N-1]本地地址区间中选取一个地址Axy作为从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy的本地地址，其中Axy＝0,1,…,2N-2,2N-1；Axy不属于本地发送地址集合Dx，也不属于本地接收地址集合Ey；
3d)将从源端系统Sx到目的端系统Sy的业务Qxy从业务集合Q中删除，并将本地地址Axy保存在源端系统Sx的本地发送地址集合Dx和目的端系统Sy的本地接收地址集合Ey中；
4)分配业务地址：将源端系统Sx的设备地址与所述Qxy业务的本地地址Axy拼接，作为该业务的业务地址；
5)判断业务集合Q是否为空：若为空，则编址结束，否则，返回步骤3b)。
2.根据权利要求书1所述的方法，其中4)中将源端系统Sx的设备地址与所述Qxy业务的本地地址Axy拼接，是先将源端系统Sx的设备地址转换为M位的二进制设备地址，并将该二进制设备地址作为所述Qxy业务的业务地址高M位；再将所述Qxy业务的本地地址Axy转换为N位的二进制本地地址，并将该二进制本地地址作为所述Qxy业务的业务地址低N位。
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