CN109167738B - 调度通信数据的方法和设备 - Google Patents

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CN109167738B CN201811168539.2A CN201811168539A CN109167738B CN 109167738 B CN109167738 B CN 109167738B CN 201811168539 A CN201811168539 A CN 201811168539A CN 109167738 B CN109167738 B CN 109167738B
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Abstract

本发明涉及一种调度通信数据的方法和设备，用于在时间触发以太网的消息出现突发紧急消息时，优先调度突发紧急消息。本发明实施例的一种调度通信数据的方法，包括：初始化时间触发以太网消息的参数；判断所述时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息；若所述等待队列存在突发紧急消息，则调度所述突发紧急消息；若所述等待队列不存在突发紧急消息，则调度所述等待队列中的非突发紧急消息。这样，当时间触发以太网消息的等待队列中存在突发紧急消息和非突发紧急消息时，优先调度突发紧急消息，保证了突发紧急消息尽快且无冲突传输。

Description

调度通信数据的方法和设备
技术领域
本发明涉及通信网络领域，尤其涉及一种调度通信数据的方法和设备。
背景技术
时间触发以太网(TTE)是针对不同实时性要求的数据并行传输的一种分布式以太网，TTE满足了航空电子、运输及工业自动化等众多领域中关键安全系统的传输要求。
TTE消息根据不同实时性和安全等级的应用可分为以下四种类型：
时间触发消息(TTM)：消息遵循离线调度表的规定，在预先定义的时刻通信，适用于延迟抖动小的通信场合。
速率约束消息(RCM)：消息为基于AFDX协议的周期性数据流，传输过程中允许一定范围的延迟和抖动。
尽力传输消息(BEM)：消息为基于IEEE802.3协议的传统以太网数据业务，传输灵活，但不保证是否能成功传输。
突发紧急消息(EM)：消息的产生具有随机性，对系统通信具有致命影响，时延要求极高。
网络环境的不可预知性导致了突发紧急消息不可避免地出现，消息的突发性不仅影响TTM传输的确定性，同时对网络实时性也会有影响。消息的紧急性会对后续通信产生关键性作用，具有极高时延要求。针对TTE中突发紧急消息传输的特点，目前没有相应的算法解决其调度问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种调度通信数据的方法和设备，用于在时间触发以太网的消息出现突发紧急消息时，优先调度突发紧急消息。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种调度通信数据的方法，包括：
初始化时间触发以太网消息的参数；
判断所述时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息EM；
若所述等待队列存在突发紧急消息，则调度所述突发紧急消息；
若所述等待队列不存在突发紧急消息，则调度所述等待队列中的非突发紧急消息。
可选地，所述时间触发以太网消息包括时间触发消息和速率约束消息；
所述时间触发消息TTM表示为：
TTMi＝{TTMi_ID,TTMi_Start,TTMi_End,TTMi_Send,TTMi_Period,TTMi_Length}；
其中，TTMi的i为时间触发消息的标识号，TTMi表示标识号为i的TTM，i 为自然数，TTMi_ID为TTMi的延迟标识号，TTMi_Start为TTMi发送窗口的起始时间，TTMi_End为TTMi发送窗口的结束时间，TTMi_Send为TTMi的实际发送时间，TTMi_Period为TTMi的发送周期，TTMi_Length为TTMi的消息长度；
所述速率约束消息RCM表示为:
RCMj＝{RCMj_ID,RCMj_Deadline,RCMj_Length}；
其中，RCMj的j为速率约束消息的标识号，RCMj表示标识号为j的RCM， j为自然数，RCMj_ID为速率约束消息RCMj的优先级标识号，RCMj_Deadline 为RCMj的最晚发送完成时间，RCMj_Length为RCMj的消息长度；
所述初始化时间触发以太网消息的参数，包括：
将TTMi的延迟标识号TTMi_ID初始化为0；
根据初始化公式和RCM的最晚发送完成时间RCMj_Deadline初始化RCM优先级标识号，所述初始化公式为：RCMj_ID＝(RCMj_Deadline-RCMj_Length)/C；
其中，C为网络带宽。
可选地，突发紧急消息表示为：EMk＝{EMk_ID,EMk_Deadline,EMk_Length}；
其中，EMk的k为EM的标识号，EMk表示标识号为k的EM，k为自然数， EMk_ID为突发紧急消息EMk的优先级标识号，EMk_Deadline为EMk的最晚发送完成时间，EMk_Length为EMk的消息长度；
所述调度所述突发紧急消息，包括：
根据优先级公式和EM的最晚发送完成时间计算突发紧急消息优先级标识号，所述优先级公式为EMk_ID＝(EMk_Deadline-EMk_Length)/C；
依据优先级由高到低的顺序调度所述突发紧急消息，其中，优先级标识号越小的突发紧急消息优先级越高。
可选地，所述调度所述突发紧急消息时，所述方法还包括：
判断调度的突发紧急消息是否占据TTMi的发送窗口，若占据，则使用设置公式一设置TTMi的延迟标识号，使用设置公式二设置TTMi的发送窗口的起始时间，使用设置公式三设置TTMi的结束时间：其中，
所述设置公式一为：TTMi_ID＝TTMi_ID+1；
所述设置公式二为：TTMi_Start＝TTMi_Start+EMk_Length/C；
所述设置公式三为：TTMi_End＝TTMi_End+EMk_Length/C。
可选地，所述调度所述等待队列中的非突发紧急消，包括：
使用延迟公式计算时间触发消息延迟TTMi_Delay，所述延迟公式为：
TTMi_Delay＝TTMi_Send-TTMi_Start；
对于延迟标识号不为0的时间触发消息TTMi，判断消息延迟TTMi_Delay是否小于消息周期TTMi_Period，若小于，则发送TTMi，并记录消息延迟；否则，丢弃TTMi；
在发送时间触发消息的孔隙中，根据RCM优先级标识号确定RCM的优先级，其中，标识号越小，优先级越高；
按照优先级由高至低的顺序调度RCM。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种调度通信数据的设备，包括：
初始化单元，用于初始化时间触发以太网消息的参数；
判断单元，用于判断所述时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息EM；
调度单元，用于若所述等待队列存在突发紧急消息，则调度所述突发紧急消息；
所述调度单元，还用于若所述等待队列不存在突发紧急消息，则调度所述等待队列中的非突发紧急消息。
可选地，所述时间触发以太网消息包括时间触发消息和速率约束消息；
所述时间触发消息TTM表示为：
TTMi＝{TTMi_ID,TTMi_Start,TTMi_End,TTMi_Send,TTMi_Period,TTMi_Length}；
其中，TTMi的i为时间触发消息的标识号，TTMi表示标识号为i的TTM，i 为自然数，TTMi_ID为TTMi的延迟标识号，TTMi_Start为TTMi发送窗口的起始时间，TTMi_End为TTMi发送窗口的结束时间，TTMi_Send为TTMi的实际发送时间，TTMi_Period为TTMi的发送周期，TTMi_Length为TTMi的消息长度；
所述速率约束消息RCM表示为:
RCMj＝{RCMj_ID,RCMj_Deadline,RCMj_Length}；
其中，RCMj的j为速率约束消息的标识号，RCMj表示标识号为j的RCM， j为自然数，RCMj_ID为速率约束消息RCMj的优先级标识号，RCMj_Deadline 为RCMj的最晚发送完成时间，RCMj_Length为RCMj的消息长度；
所述初始化单元，还用于将TTMi的延迟标识号TTMi_ID初始化为0；
所述初始化单元，还用于根据初始化公式和RCM的最晚发送完成时间 RCMj_Deadline初始化RCM优先级标识号；
所述初始化公式为：RCMj_ID＝(RCMj_Deadline-RCMj_Length)/C；
其中，C为网络带宽。
可选地，突发紧急消息表示为：EMk＝{EMk_ID,EMk_Deadline,EMk_Length}；
其中，EMk的k为EM的标识号，EMk表示标识号为k的EM，k为自然数， EMk_ID为突发紧急消息EMk的优先级标识号，EMk_Deadline为EMk的最晚发送完成时间，EMk_Length为EMk的消息长度；
所述调度单元包括第一计算模块和第一调度模块；
所述第一计算模块，用于根据优先级公式和EM的最晚发送完成时间计算突发紧急消息优先级标识号，所述优先级公式为
EMk_ID＝(EMk_Deadline-EMk_Length)/C；
所述第一调度模块，用于依据优先级由高到低的顺序调度所述突发紧急消息，其中，优先级标识号越小的突发紧急消息优先级越高。
可选地，所述设备还包括设置单元，
所述调度所述突发紧急消息时，所述判断单元还用于判断调度的突发紧急消息是否占据TTMi的发送窗口，
所述设置单元，用于若占据，则使用设置公式一设置TTMi的延迟标识号，使用设置公式二设置TTMi的发送窗口的起始时间，使用设置公式三设置TTMi的结束时间：其中，
所述设置公式一为：TTMi_ID＝TTMi_ID+1；
所述设置公式二为：TTMi_Start＝TTMi_Start+EMk_Length/C；
所述设置公式三为：TTMi_End＝TTMi_End+EMk_Length/C。
可选地，所述调度单元包括第二计算模块、判断模块、处理模块、确定模块和第二调度模块；
所述第二计算模块，用于使用延迟公式计算时间触发消息延迟 TTMi_Delay，所述延迟公式为：TTMi_Delay＝TTMi_Send-TTMi_Start；
所述判断模块，用于对于延迟标识号不为0的时间触发消息TTMi，判断消息延迟TTMi_Delay是否小于消息周期TTMi_Period；
所述处理模块，用于若消息延迟TTMi_Delay小于消息周期TTMi_Period，则发送TTMi，并记录消息延迟；否则，丢弃TTMi；
所述确定模块，用于在发送时间触发消息的孔隙中，根据RCM优先级标识号确定RCM的优先级，其中，标识号越小，优先级越高；
所述第二调度模块，用于按照优先级由高至低的顺序调度RCM。
在本发明实施例中，初始化时间触发以太网消息的参数后，判断所述时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息。若所述等待队列存在突发紧急消息，则调度所述突发紧急消息；若所述等待队列不存在突发紧急消息，则调度所述等待队列中的非突发紧急消息。这样，当时间触发以太网消息的等待队列中存在突发紧急消息和非突发紧急消息时，优先调度突发紧急消息，保证了突发紧急消息尽快且无冲突传输。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种调度通信数据的方法的流程图；
图2为图1所示实施例的方法涉及的一种网络拓扑结构和消息分布示意图；
图3为图1所示实施例的方法涉及的网络端到端延迟概率分布示意图；
图4为图1所示实施例的方法涉及的链路利用率示意图；
图5为本发明另一实施例提供的一种调度通信数据的设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的详细说明。附图中相同的部分以相同的标记表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的一种调度通信数据的方法的流程图。参阅图1，本发明实施例的一种调度通信数据的方法，包括：
步骤101：初始化时间触发以太网消息的参数。
在开始执行本发明实施例的方法时，需要初始化时间触发以太网消息的参数。其中，时间触发以太网消息包括时间触发消息、速率约束消息等消息，对这些消息的参数进行初始化，即是对这些消息的参数进行预设值的设定。
具体来说，可选地，时间触发以太网消息包括时间触发消息和速率约束消息。
一个TTE系统中，任意一时间触发消息TTM表示为：
TTMi＝{TTMi_ID,TTMi_Start,TTMi_End,TTMi_Send,TTMi_Period,TTMi_Length}；
可见，TTM可采用集合形式表示，TTMi表示标识号为i的TTM。其中，TTMi的i为时间触发消息的标识号，具体可以为自然数。TTMi_ID为TTMi的延迟标识号，TTMi_Start为TTMi发送窗口的起始时间，TTMi_End为TTMi发送窗口的结束时间，TTMi_Send为TTMi的实际发送时间，TTMi_Period为TTMi的发送周期，TTMi_Length为TTMi的消息长度；
速率约束消息RCM表示为:
RCMj＝{RCMj_ID,RCMj_Deadline,RCMj_Length}；
RCM也可以采用集合形式表示，RCMj表示标识号为j的RCM。其中，RCMj的j为速率约束消息的标识号，具体可以为自然数。RCMj_ID为速率约束消息 RCMj的优先级标识号，RCMj_Deadline为RCMj的最晚发送完成时间， RCMj_Length为RCMj的消息长度；
此时，初始化时间触发以太网消息的参数的步骤包括：将TTMi的延迟标识号TTMi_ID初始化为0，以及根据初始化公式和RCM的最晚发送完成时间 RCMj_Deadline初始化RCM优先级标识号。
其中，初始化公式为：
RCMj_ID＝(RCMj_Deadline-RCMj_Length)/C；
上式中，C为网络带宽。
步骤102：判断时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息EM；若等待队列存在突发紧急消息，则执行步骤103；若等待队列不存在突发紧急消息，则执行步骤104。
执行本发明实施例的方法的设置在初始化时间触发以太网消息的参数后，判断时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息EM。
在本发明实施例的方法中，时间触发以太网消息在发送前使用队列的方式进行排列，即等待队列由各种时间触发以太网消息形成。
为了能优先对突发紧急消息进行处理，本发明实施例中，判断时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息，
若等待队列存在突发紧急消息，则执行步骤103，调度突发紧急消息；若等待队列不存在突发紧急消息，则执行步骤104，调度等待队列中的非突发紧急消息。
步骤103：调度突发紧急消息。
当等待队列存在突发紧急消息时，因突发紧急消息时延要求极高，故需要先对其进行调度。
可选地，突发紧急消息表示为：EMk＝{EMk_ID,EMk_Deadline,EMk_Length}；
可见突发紧急消息EM可采用集合形式表示，EMk表示标识号为k的EM。其中，EMk的k为EM的标识号，具体可以为自然数。EMk_ID为突发紧急消息 EMk的优先级标识号，EMk_Deadline为EMk的最晚发送完成时间，EMk_Length 为EMk的消息长度。
此时，调度突发紧急消息的步骤具体包括：
根据优先级公式和EM的最晚发送完成时间计算突发紧急消息优先级标识号，该优先级公式为EMk_ID＝(EMk_Deadline-EMk_Length)/C；
然后，依据优先级由高到低的顺序调度突发紧急消息。其中，优先级标识号越小的突发紧急消息优先级越高。换言之，优先级标识号越小，该突发紧急消息优先级越高，优先调度优先级高的突发紧急消息。
可选地，在调度突发紧急消息时，需判断是否占据任意时间触发消息的发送窗口。
具体来说，调度突发紧急消息时，本发明实施例的方法还包括：
判断调度的突发紧急消息是否占据TTMi的发送窗口，若占据，则使用设置公式一设置TTMi的延迟标识号，使用设置公式二设置TTMi的发送窗口的起始时间，以及使用设置公式三设置TTMi的结束时间：其中，涉及到的公式如下：
设置公式一为：TTMi_ID＝TTMi_ID+1；
设置公式二为：TTMi_Start＝TTMi_Start+EMk_Length/C；
设置公式三为：TTMi_End＝TTMi_End+EMk_Length/C。
步骤104：调度等待队列中的非突发紧急消息。
当等待队列不存在突发紧急消息时，则调度等待队列中的非突发紧急消息。非突发紧急消息例如为时间触发消息、速率约束消息和尽力传输消息。
若等待队列一开始就不存在突发紧急消息，或者执行步骤103之后，等待队列不存在突发紧急消息，都可以调度等待队列中的非突发紧急消息。
可选地，调度等待队列中的非突发紧急消，包括：
步骤A1：使用延迟公式计算时间触发消息延迟TTMi_Delay；
其中，延迟公式为：TTMi_Delay＝TTMi_Send-TTMi_Start。
步骤A2：根据时间触发消息的发送窗口调度时间触发消息，对于延迟标识号不为0的时间触发消息TTMi，判断消息延迟TTMi_Delay是否小于消息周期 TTMi_Period(即TTMi_Delay<TTMi_Period,)，若小于，则发送TTMi，并记录消息延迟；否则，丢弃TTMi。
步骤A3：在发送时间触发消息的孔隙中，根据RCM优先级标识号确定RCM 的优先级，其中，标识号越小，优先级越高。
步骤A4：按照优先级由高至低的顺序调度RCM。
步骤A5：在等待队列中无其他消息传输的情况下，发送尽力传输消息。
当通信过程结束时，终止整个调度流程。若通信过程未结束，则返回步骤 102，重复整个调度过程。
为了对本发明实施例的调度通信数据的方法的有益效果进行验证，下面通过仿真对比有无突发紧急消息下的平均端到端时延和链路利用率。网络拓扑结构和消息分布如图2所示，其中，物理链路带宽C为100Mbits/s，TTM消息长度为1200bytes，TTM消息的周期设置如表1所示。
表1，TTM消息参数
TT消息 周期(μs)
TT1-TT2 2000
TT3-TT6 4000
TT7-TT14 8000
TT15-TT30 16000
TT31-TT62 32000
TT63-TT126 64000
网络中共设置32条RCM，RCM消息长度设置为在64-1518bytes区间服从均匀分布。EM消息长度为1200bytes，产生时间为0.1ms,1.1ms，2.1ms,…,63.1ms。经过500次蒙特卡洛试验，在64ms时间内的网络端到端延迟概率分布如图3所示，链路利用率如图4所示。仿真结果表明，突发紧急消息提高了网络端到端延迟，减低了链路利用率。
本发明实施例的调度通信数据的方法在系统出现突发紧急消息时，按照突发消息的优先级进行调度，同时，为了保证TTM在一定的时间确定性，对受到 EM影响的TTM对其发送窗口进行了一定范围内的动态调整。此发明既保证了 EM尽快且无冲突传输，又在一定程度上确保TTM的时间确定性。
本发明实施例的调度通信数据的方法，有益效果在于：
(1)解决了具有突发紧急消息TTE系统的调度问题，满足了突发紧急消息的实时性。
(2)对受到突发紧急消息传输影响的TTM进行发送窗口的动态调整，并规定了调整范围，保证了TTM的确定性。
(3)利用优先级标识号调度RCM，实现对RCM的优先级传输。
综上所述，在本发明实施例中，初始化时间触发以太网消息的参数后，判断时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息。若等待队列存在突发紧急消息，则调度突发紧急消息；若等待队列不存在突发紧急消息，则调度等待队列中的非突发紧急消息。这样，当时间触发以太网消息的等待队列中存在突发紧急消息和非突发紧急消息时，优先调度突发紧急消息，保证了突发紧急消息尽快且无冲突传输。
图5为本发明实施例提供的一种调度通信数据的设备的结构示意图，该调度通信数据的设备可用于执行图1所示的调度通信数据的方法。
参阅图5，本发明实施例的调度通信数据的设备，包括：
初始化单元501，用于初始化时间触发以太网消息的参数；
判断单元502，用于判断时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息EM；
调度单元503，用于若等待队列存在突发紧急消息，则调度突发紧急消息；
调度单元503，还用于若等待队列不存在突发紧急消息，则调度等待队列中的非突发紧急消息。
可选地，时间触发以太网消息包括时间触发消息和速率约束消息；
时间触发消息TTM表示为：
TTMi＝{TTMi_ID,TTMi_Start,TTMi_End,TTMi_Send,TTMi_Period,TTMi_Length}；
其中，TTMi的i为时间触发消息的标识号，TTMi表示标识号为i的TTM，i 为自然数，TTMi_ID为TTMi的延迟标识号，TTMi_Start为TTMi发送窗口的起始时间，TTMi_End为TTMi发送窗口的结束时间，TTMi_Send为TTMi的实际发送时间，TTMi_Period为TTMi的发送周期，TTMi_Length为TTMi的消息长度；
速率约束消息RCM表示为:
RCMj＝{RCMj_ID,RCMj_Deadline,RCMj_Length}；
其中，RCMj的j为速率约束消息的标识号，RCMj表示标识号为j的RCM， j为自然数，RCMj_ID为速率约束消息RCMj的优先级标识号，RCMj_Deadline 为RCMj的最晚发送完成时间，RCMj_Length为RCMj的消息长度；
初始化单元501，还用于将TTMi的延迟标识号TTMi_ID初始化为0；
初始化单元501，还用于根据初始化公式和RCM的最晚发送完成时间 RCMj_Deadline初始化RCM优先级标识号；
初始化公式为：RCMj_ID＝(RCMj_Deadline-RCMj_Length)/C；
其中，C为网络带宽。
可选地，突发紧急消息表示为：EMk＝{EMk_ID,EMk_Deadline,EMk_Length}；
其中，EMk的k为EM的标识号，EMk表示标识号为k的EM，k为自然数， EMk_ID为突发紧急消息EMk的优先级标识号，EMk_Deadline为EMk的最晚发送完成时间，EMk_Length为EMk的消息长度；
调度单元503包括第一计算模块504和第一调度模块505；
第一计算模块504，用于根据优先级公式和EM的最晚发送完成时间计算突发紧急消息优先级标识号，优先级公式为EMk_ID＝(EMk_Deadline-EMk_Length)/C；
第一调度模块505，用于依据优先级由高到低的顺序调度突发紧急消息，其中，优先级标识号越小的突发紧急消息优先级越高。
可选地，本发明实施例的调度通信数据的设备还包括设置单元506，
调度突发紧急消息时，判断单元502还用于判断调度的突发紧急消息是否占据TTMi的发送窗口，
设置单元506，用于若占据，则使用设置公式一设置TTMi的延迟标识号，使用设置公式二设置TTMi的发送窗口的起始时间，使用设置公式三设置TTMi的结束时间：其中，
设置公式一为：TTMi_ID＝TTMi_ID+1；
设置公式二为：TTMi_Start＝TTMi_Start+EMk_Length/C；
设置公式三为：TTMi_End＝TTMi_End+EMk_Length/C。
可选地，调度单元503包括第二计算模块507、判断模块508、处理模块 509、确定模块510和第二调度模块511；
第二计算模块507，用于使用延迟公式计算时间触发消息延迟TTMi_Delay，延迟公式为：TTMi_Delay＝TTMi_Send-TTMi_Start；
判断模块508，用于对于延迟标识号不为0的时间触发消息TTMi，判断消息延迟TTMi_Delay是否小于消息周期TTMi_Period；
处理模块509，用于若消息延迟TTMi_Delay小于消息周期TTMi_Period，则发送TTMi，并记录消息延迟；否则，丢弃TTMi；
确定模块510，用于在发送时间触发消息的孔隙中，根据RCM优先级标识号确定RCM的优先级，其中，标识号越小，优先级越高；
第二调度模块511，用于按照优先级由高至低的顺序调度RCM。
综上所述，初始化单元501初始化时间触发以太网消息的参数；判断单元 502判断时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息EM；若等待队列存在突发紧急消息，则调度单元503调度突发紧急消息；若等待队列不存在突发紧急消息，则调度单元503调度等待队列中的非突发紧急消息。这样，当时间触发以太网消息的等待队列中存在突发紧急消息和非突发紧急消息时，优先调度突发紧急消息，保证了突发紧急消息尽快且无冲突传输。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种调度通信数据的方法，其特征在于，包括：
初始化时间触发以太网消息的参数；
判断所述时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息EM；
若所述等待队列存在突发紧急消息，则调度所述突发紧急消息；
若所述等待队列不存在突发紧急消息，则调度所述等待队列中的非突发紧急消息；
所述时间触发以太网消息包括时间触发消息TTM和速率约束消息RCM；
所述时间触发消息表示为：
TTMi＝{TTMi_ID,TTMi_Start,TTMi_End,TTMi_Send,TTMi_Period,TTMi_Length}；
其中，TTMi的i为时间触发消息的标识号，TTMi表示标识号为i的TTM，i为自然数，TTMi_ID为TTMi的延迟标识号，TTMi_Start为TTMi发送窗口的起始时间，TTMi_End为TTMi发送窗口的结束时间，TTMi_Send为TTMi的实际发送时间，TTMi_Period为TTMi的发送周期，TTMi_Length为TTMi的消息长度；
所述速率约束消息表示为:
RCMj＝{RCMj_ID,RCMj_Deadline,RCMj_Length}；
其中，RCMj的j为速率约束消息的标识号，RCMj表示标识号为j的RCM，j为自然数，RCMj_ID为速率约束消息RCMj的优先级标识号，RCMj_Deadline为RCMj的最晚发送完成时间，RCMj_Length为RCMj的消息长度；
所述初始化时间触发以太网消息的参数，包括：
将TTMi的延迟标识号TTMi_ID初始化为0；
根据初始化公式和RCM的最晚发送完成时间RCMj_Deadline初始化RCM优先级标识号，所述初始化公式为：RCMj_ID＝(RCMj_Deadline-RCMj_Length)/C；
其中，C为网络带宽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述突发紧急消息表示为：EMk＝{EMk_ID,EMk_Deadline,EMk_Length}；
其中，EMk的k为EM的标识号，EMk表示标识号为k的EM，k为自然数，EMk_ID为突发紧急消息EMk的优先级标识号，EMk_Deadline为EMk的最晚发送完成时间，EMk_Length为EMk的消息长度；
所述调度所述突发紧急消息，包括：
根据优先级公式和EM的最晚发送完成时间计算突发紧急消息优先级标识号，所述优先级公式为EMk_ID＝(EMk_Deadline-EMk_Length)/C；
依据优先级由高到低的顺序调度所述突发紧急消息，其中，优先级标识号越小的突发紧急消息优先级越高。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述调度所述突发紧急消息时，所述方法还包括：
判断调度的突发紧急消息是否占据TTMi的发送窗口，若占据，则使用设置公式一设置TTMi的延迟标识号，使用设置公式二设置TTMi的发送窗口的起始时间，使用设置公式三设置TTMi的结束时间：其中，
所述设置公式一为：TTMi_ID＝TTMi_ID+1；
所述设置公式二为：TTMi_Start＝TTMi_Start+EMk_Length/C；
所述设置公式三为：TTMi_End＝TTMi_End+EMk_Length/C。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述调度所述等待队列中的非突发紧急消，包括：
使用延迟公式计算时间触发消息延迟TTMi_Delay，所述延迟公式为：
TTMi_Delay＝TTMi_Send-TTMi_Start；
对于延迟标识号不为0的时间触发消息TTMi，判断消息延迟TTMi_Delay是否小于消息周期TTMi_Period，若小于，则发送TTMi，并记录消息延迟；否则，丢弃TTMi；
在发送时间触发消息的孔隙中，根据RCM优先级标识号确定RCM的优先级，其中，标识号越小，优先级越高；
按照优先级由高至低的顺序调度RCM。
5.一种调度通信数据的设备，其特征在于，包括：
初始化单元，用于初始化时间触发以太网消息的参数；
判断单元，用于判断所述时间触发以太网消息的等待队列是否存在突发紧急消息EM；
调度单元，用于若所述等待队列存在突发紧急消息，则调度所述突发紧急消息；
所述调度单元，还用于若所述等待队列不存在突发紧急消息，则调度所述等待队列中的非突发紧急消息；
所述时间触发以太网消息包括时间触发消息TTM和速率约束消息RCM；
所述时间触发消息表示为：
TTMi＝{TTMi_ID,TTMi_Start,TTMi_End,TTMi_Send,TTMi_Period,TTMi_Length}；
其中，TTMi的i为时间触发消息的标识号，TTMi表示标识号为i的TTM，i为自然数，TTMi_ID为TTMi的延迟标识号，TTMi_Start为TTMi发送窗口的起始时间，TTMi_End为TTMi发送窗口的结束时间，TTMi_Send为TTMi的实际发送时间，TTMi_Period为TTMi的发送周期，TTMi_Length为TTMi的消息长度；
所述速率约束消息表示为:
RCMj＝{RCMj_ID,RCMj_Deadline,RCMj_Length}；
其中，RCMj的j为速率约束消息的标识号，RCMj表示标识号为j的RCM，j为自然数，RCMj_ID为速率约束消息RCMj的优先级标识号，RCMj_Deadline为RCMj的最晚发送完成时间，RCMj_Length为RCMj的消息长度；
所述初始化单元，还用于将TTMi的延迟标识号TTMi_ID初始化为0；
所述初始化单元，还用于根据初始化公式和RCM的最晚发送完成时间RCMj_Deadline初始化RCM优先级标识号；
所述初始化公式为：RCMj_ID＝(RCMj_Deadline-RCMj_Length)/C；
其中，C为网络带宽。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，
所述突发紧急消息表示为：EMk＝{EMk_ID,EMk_Deadline,EMk_Length}；
其中，EMk的k为EM的标识号，EMk表示标识号为k的EM，k为自然数，EMk_ID为突发紧急消息EMk的优先级标识号，EMk_Deadline为EMk的最晚发送完成时间，EMk_Length为EMk的消息长度；
所述调度单元包括第一计算模块和第一调度模块；
所述第一计算模块，用于根据优先级公式和EM的最晚发送完成时间计算突发紧急消息优先级标识号，所述优先级公式为EMk_ID＝(EMk_Deadline-EMk_Length)/C；
所述第一调度模块，用于依据优先级由高到低的顺序调度所述突发紧急消息，其中，优先级标识号越小的突发紧急消息优先级越高。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述设备还包括设置单元，
所述调度所述突发紧急消息时，所述判断单元还用于判断调度的突发紧急消息是否占据TTMi的发送窗口，
所述设置单元，用于若占据，则使用设置公式一设置TTMi的延迟标识号，使用设置公式二设置TTMi的发送窗口的起始时间，使用设置公式三设置TTMi的结束时间：其中，
所述设置公式一为：TTMi_ID＝TTMi_ID+1；
所述设置公式二为：TTMi_Start＝TTMi_Start+EMk_Length/C；
所述设置公式三为：TTMi_End＝TTMi_End+EMk_Length/C。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，
所述调度单元包括第二计算模块、判断模块、处理模块、确定模块和第二调度模块；
所述第二计算模块，用于使用延迟公式计算时间触发消息延迟TTMi_Delay，所述延迟公式为：TTMi_Delay＝TTMi_Send-TTMi_Start；
所述判断模块，用于对于延迟标识号不为0的时间触发消息TTMi，判断消息延迟TTMi_Delay是否小于消息周期TTMi_Period；
所述处理模块，用于若消息延迟TTMi_Delay小于消息周期TTMi_Period，则发送TTMi，并记录消息延迟；否则，丢弃TTMi；
所述确定模块，用于在发送时间触发消息的孔隙中，根据RCM优先级标识号确定RCM的优先级，其中，标识号越小，优先级越高；
所述第二调度模块，用于按照优先级由高至低的顺序调度RCM。
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