CN109962863B - 基于以太网交换机的网络中管理通信量的方法，车辆，通信接口和相应的计算机程序产品 - Google Patents

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Abstract

一种用于管理网络中的通信量的方法，其包括：接收基于各自的优先级分类的多个通信量类别的帧；将所接收的帧划分为多个队列，每个队列专用于多个通信量类别中的相应通信量类别；基于多个通信量类别中的相应优先级，调度包含在队列中的帧的传输；以及如果存在具有的优先级高于事件触发的通信量类别的帧的通信量类别的帧，并且当至少一个受保护的时间窗口有效时，传输具有较高优先级的通信量类别的帧，并阻止其余通信量类别的帧的传输；否则传输包含在专用于事件触发的通信量类别的队列中的帧；以及基于调度，如果专用于事件触发的通信量类别的队列为空，则传输其余通信量类别之一的帧，其余通信量类别的帧的优先级低于事件触发的通信量类别的帧。

Description

基于以太网交换机的网络中管理通信量的方法，车辆，通信接 口和相应的计算机程序产品
技术领域
本公开涉及基于以太网交换机的通信中的通信量(traffic)管理，该以太网交换机尤其符合由IEEE的时间敏感网络(TSN)工作组定义的IEEE 802.1Q通信标准；例如，请参见网站：www.ieee802.org/1/pages/tsn.html。
一个或多个实施例涉及以太网通信在汽车、工业、航空航天和/或航空电子领域中的应用。
背景技术
在过去几年中见证了电子控制单元(ECU)必须能够管理和处理的数据有所增加。一个示例由来自机动车辆(摄像机，雷达，声纳，GPS，激光雷达等)、飞机(飞行记录仪，娱乐设施等)、或工业联合体(工业PC，机械/机器人等)上存在的众多传感器/设备的数据来表示。
数据的增加自动导致数据传输所需的带宽增加，这通常在约为100Mbps的量级，并且在不久的将来必然会增长。此外，传感器/设备的大量存在可能涉及使用更大量的电缆和连接器，这在重量和成本方面具有影响。
因此，同样在汽车领域，为了解决这类问题，已经引入了以太网作为物理通信装置的用途。
具体地，在汽车控制应用中，并且更一般地，在具有时间性质的严格要求的工业应用中，期望的必要条件是保证高水平的安全性。因此，期望数据的实时传输是确定性类型的。
因此，确定性的数据传输意味着需要立即知道预期的数据内容和数量。
为了便于保证上述条件，必须同步网络的所有节点。
因此，创建了时间敏感网络(TSN)，其由IEEE的时间敏感网络(TSN)工作组定义的一组标准组成，其改进了基于IEEE 802.1Q标准的交换机的实时特性，并且解决了通信同步和确定性的问题，保证了高水平的可靠性。
TSN引入了三个基本要素：
-时间同步：参与实时通信的节点具有共同的参考时间；以这种方式，对于连接到网络的所有设备而言可以同时操作并在给定时刻执行给定操作；
-调度：在同一网络上启用具有不同优先级的不同通信量类别的共存；标准根据带宽和端到端等待时间方面能够定义具有不同必要条件的pf类；某些类，即优先类，将保证上限等待时间；
-选择通信路径、路径预留和容错：参与实时通信的所有节点使用相同的规则来选择通信路径，可能使用多个同时路径来保证容错和容差。
在系统设计期间，根据每个单独应用程序的必要条件将流量分配给通信量类。
此外，随后包含在2014 802.1Q标准中的IEEE 802.1Qav标准引入了通信量整形，其能够管理来自队列的输出处的各种帧的优先级。通信量整形使得可以例如基于分配给每个队列的优先级和最大等待时间来确定何时可以发送给定队列的帧。
IEEE 802.1Qbv标准中引入了使交换机能够维持时间驱动类型的通信量的调度改进，其被理解为队列、端口和相关机制的系统的通信接口1在图1中示出。IEEE 802.1Qbv标准设想管理以下按优先级降序排列的通信量类别：
-调度通信量(在图1中由ST指定)：具有最高优先级的实时通信量，根据预定义的时序程序生成和传输，以便不受到由于其他通信量类别导致的干扰；
-流预留通信量(stream-reservation traffic)(在图1中由SR指定)：实时定期通信量，其通常受通信量整形的影响，并分为两个类别，A类和B类，具有降低的优先级，具有保留频带以及所保证和限制的端到端的等待时间(该标准规定了七跳即数据必须通过源和目的地之间传递通过的七个中间设备上的两个类别的最大等待时间值)；
-尽力而为(best-effort)通信量(在图1中由BE指定)：非实时通信量，具有低于其他类别的优先级，其服务时无需保证传送或最大等待时间。
2014年11月，IEEE 802.1Q-2014标准“用于本地和城域网的IEEE标准-桥接和桥接网络(IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks–Bridges andBridged Networks)”设想对于每个以太网通信端口而言，无论是桥接/交换机还是终端节点，存在数量N的传输队列，队列由附图标记10表示，以先进先出(FIFO)模式管理，其中队列的数量N通常在2和8之间(例如，在图1中代表为8个队列)。
对应于每个队列10的是优先级，并且根据严格优先级(SP)调度策略并且经由框11，首先服务具有非空的最高优先级的队列10(在图1中，具有最高优先级的队列10是右侧所示的队列，并且优先级从右向左降低)，并且发送位于队列10的头部处的帧。
此外，IEEE 802.1Q-2014标准设想在来自交换机和终端节点的输出处将每个端口上存在的一些队列10与称为“基于信用的整形器CBS”的通信量整形器12相关联的可能性，其用于限制来自队列输出处的通信量突发，即防止由于将独占通信信道的大量高优先级通信量而导致的数据通信量堵塞。
整形器CBS 12可以在输出处连接到属于通信量类别SR、A和B的队列10，并且通常连接到实时周期通信量类别。SR类型的每个类别(例如，在示例性实施例中的SR A和SR B)可以具有可变信用值，其可以在在较高值hiCredit和较低值lowCredit之间的范围内变化。如果针对类别的信用低于零，则不传输该类别的帧，而如果类别的信用高于或等于零，则该类别的帧可能被传输，如果它们是属于具有更高的优先级的通信量类别的帧，例如ET和ST。在传输属于给定类别SR的帧的期间，针对该类别的信用值以针对每个类别限定的给定速率(sendSlope)减小。相反，当信用值低于零时，信用值以给定的速率(idleSlope)增加，即使没有要发送的帧，或者如果有要发送的帧但是该给定类别的帧的传输被正在进行的其他传输阻止。换言之，通信量整形机制基于给定类别的信用的当前值来决定是否可以发生对应于该特定类别的帧的传输。
SRP协议允许在从一个以太网端口到另一个以太网端口的路径中保留属于SR A和B类别的队列10的流量的频带，路径例如从源节点到目的地节点，包括桥，流量沿着它们的路径经过桥，以保证在所保证的最大值内的端到端等待时间(标准定义为在7跳上针对A类别为2ms，针对B类别为50ms)。
具体地，用于每个流量SR的SRP协议计算在其截止期限内要传输的流量的帧所需的频带，检查是否有足够的频带，并将所需频带的信息传导到源和目的地之间的所有节点。与SRP协议不同，CBS协议利用此信息来计算idleSlope和sendSlope的正确值并为每个队列SR分配idleSlope和sendSlope的正确值。
桥是位于ISO/OSI模型第2层处的网络设备，其用作节点之间的互连设备；具体地，在IEEE 802.1Q标准中以及在TSN标准中，术语“桥”用于表示开关。
通常情况下，为了支持具有最高优先级的通信量调度通信量类别ST，IEEE802.1Qbv修订(IEEE 802.1Qbv-2015，“用于本地和城域网的IEEE标准-桥和桥接网络(IEEEStandard for Local and Metropolitan Area Networks–Bridges and BridgedNetworks)-修订25：针对调度通信量的增强(Enhancements for Scheduled Traffic)，2015年12月)定义了一种机制，称为“时间感知整形器”，用于阻止具有低于通信量类别ST的优先级的流量(即流量BE和SR A和SR B)的传输，根据预定的时间表保证帧ST的传输。
实际上，对于通信量类别ST的每个流量，通常有专用的时间窗口，称为“受保护的窗口PW”。在窗口PW期间，禁止发送属于其他类别SR A和/或B和BE的队列10的帧。时间感知整形机制通过被称为“门”的组件14实现，组件14位于来自每个队列10的输出处，其作用是根据周期性时间表阻止/解除阻止帧的传输。参考图1，IEEE802.1Qbv标准(附件Q)中定义的协议设想到当在针对通信量类别ST的队列10中发送通信量时，具有最高优先级的队列10的门14(即，右边队列ST的门)打开，所有其他队列10的门14关闭，以便创建一个时间窗口(即受保护的窗口)，它将隔离属于通信量类别ST的帧的传输。
此外，为了防止具有较低优先级的帧(例如属于SR A，SR B或BE类别)的传输可能干扰具有较高优先级的帧的传输，除了具有最高优先级的帧ST之外的帧的传输在该传输可以继续超过受保护窗口PW起始的情况下被禁止。从开始禁止具有较低优先级的帧的传输开始(在帧的尺寸可以使得帧的传输继续超出受保护窗口PW起始的情况下)到具有最高优先级的受保护的帧开始传输消逝的时间被称为“保护频带GB”。用于给定队列的保护频带可以具有可变尺寸，该可变尺寸取决于准备好传输的上述队列的帧的长度，或可以具有固定尺寸。IEEE 802.1Qbv标准定义了在没有抢占机制的情况下保护频带GB的概念和尺寸的定制。IEEE 802.1Qbu标准定义了在采用抢占机制的情况下保护频带GB的概念和尺寸的定制。当给定队列的保护频带GB为有效时，则禁止包含在该队列中的帧的传输。
最后，在图1中，框PHY在来自通信接口1的输出处执行由严格优先级框11产生的帧的传输。
图2中示出在受保护窗口PW和保护频带GB期间帧D传输的示例。
在时刻t0，保护频带GB有效，禁止具有较低优先级的帧D的传输开始；然而，帧D1的传输继续并在时刻t1终止。换言之，门14禁止新帧D通过。
在时刻t2，保护频带GB结束，并且时间保护窗口PW开始；在该受保护窗口PW期间，传输具有最高优先级ST的帧，其是被表示为由帧间间隔分开的被指定为D2，D3和D4的帧的图。在时刻t3，受保护窗口PW结束，并且可以恢复具有较低优先级的帧的传输，例如，帧D5的传输。仅作为示例，帧D5可以属于类别SR_A，但也可以属于其他类别。
换言之，当保护频带为有效时，完成在进程中的帧的传输，即使该帧属于具有的优先级低于通信量类别ST的通信量类别，并且禁止开始不属于该通信量类别ST的其他帧的传输。
到目前为止呈现并由IEEE 802.1Q和IEEE 802.1Qbv标准定义的通信量类型没有明确定义高优先级实时事件触发通信量ET的传输。
例如，已经注意到通信量ET可以作为调度通信量ST传输。然而，有必要将部分频带保留到通信量ET，可能的结果是为那些可能不存在的帧保留频带，例如在没有发生触发传输属于实时事件触发的通信量类别ET的帧的事件的情况下。实际上，根据定义，实时事件触发帧ET由事件生成，并且因此在事先不可预测的瞬间生成。
在这种情况下，已经注意到，通过以时间触发的方式调度通信量ET的传输，将产生用于帧ST的通信量的频带的过度配置，因为在设想用于传输的时刻，通信量ET甚至可能不存在，因为生成它的事件尚未发生。
已经注意到，即使将实时事件触发的通信量ET作为通信量类别SR A管理也将证明远非有效或甚至不可行，因为通信量帧ET可以相当大的流量或突发生成并且具有严格的时域约束或截止期限(并且因此要求尽可能低的等待时间)，并且旨在限制或防止通信量突发的通信量整形器CBS 12的动作似乎与减少实时通信量帧ET的等待时间的目的不相容。
通常情况下，还可以通过属于BE类别帧的队列10来管理通信量ET。然而，这使得不可能为实时通信量ET提供足以满足此类通信量ET所需的时间约束的服务。
实际上，也基于能够具有零星类型的通信量ET的假设，即，通信量ET，在该通信量ET中在帧ET的到达与同一流的后续帧ET的到达之间存在最短时间。因此根据已知标准，尽力而为的流量BE不可能在等待时间方面提供保证。
因此，期望提供对通信量ET的管理，其将使得可以在存在具有零星类型到达模型的情况下分析地计算针对实时通信量ET的延迟的上限或上限值。
通常情况下，如前所述，IEEE 802.1Q-2014标准定义了用于传输实时通信量的各种机制。例如，严格优先级调度程序(SPS)机制将不同的优先级归属于以太网端口中存在的FIFO队列(每个端口最多8个队列)，并设想根据帧所处的队列的优先级来传输帧。
因此，首先传输具有最高优先级的队列中的帧，然后当已经服务了具有最高优先级的队列时，传输具有不断渐近优先级的队列的帧。
SPS机制使得能够传输实时事件触发的帧，但是不具有保证其延迟的可能性。实际上，利用SPS机制，可以保证对传输的属于具有最高优先级的队列的帧的延迟的上限，而不是具有较低优先级的帧的上限。
出于前面已经解释的原因，给定其目的在于限制或防止通信量突发，通信量整形器CBS 12似乎与减少实时通信量帧ET的等待时间的目的不相容。
用于传输通信量ET的另一种可能选项可以由突发限制整形器表示，如以下文献中所述：
-Franz-Josef“时间敏感网络中调度通信量的替代整形器(AlternativeShaper for Scheduled Traffic in Time Sensitive Networks)”，IEEE 802.1TSN TG会议-温哥华，2013年1月15日，可在线访问http://www.ieee802.org/1/files/public/docs2013/new-goetz-TSN-4-Industrial-Networks-20130115-v1.pdf；以及
-D.Thiele，R.Ernst，“以太网TSN的突发限制整形器的正式最差情况的时间分析(Formal Worst-Case Timing Analysis of Ethernet TSN’s Burst-Limiting Shaper)”，欧洲会议和展览会设计、自动化和测试(Design,Automation and Test in EuropeConference and Exhibition)(DATE)，2016年。
该整形器目前由TSN研究并设计用于控制数据传输帧CDT，其与一个或多个队列相关联，所述队列具有的优先级高于流量类别SR A或B的队列的优先级。
与每个队列相关联的是从零开始的信用值，并且每当从整形器的队列发送帧CDT时，信用以特定速率增加；相反，如果没有传输来自队列的帧CDT，则信用以另一特定速率减小。仅当信用低于某个阈值时才能传输帧CDT。如果达到该阈值，则阻止帧CDT的传输，并且信用减少直到它们达到较低的阈值。
如果BLS机制用于发送实时事件触发的通信量，则将实时限制通信量ET突发的传输，即，直到信用达到堵塞阈值。除此之外，由于对突发传输的限制，帧CDT可能经历长时间的延迟。此类延迟可能与实时事件触发的通信量ET的动态不兼容。此外，如上文引用的文献中所述，BLS机制不与IEEE 802.1Qbv标准定义的调度通信量ST一起操作，而是替代它。
管理数据通信量的另一种机制可以通过循环排队和转发(CQF)来表示，CQF也以蠕动整形器的名称已知，例如在文献S.Thangamuthu，N.Concer，P.J.L.Cuijpers，J.J.Lukkien，“用于车辆中网络应用的以太网交换机通信量整形器的分析(Analysis ofEthernet-Switch Traffic Shapers for In-Vehicle Networking Applications)”，欧洲会议和展览会设计、自动化和测试(Design,Automation and Test in Europe Conferenceand Exhibition)(DATE)，2015年。
此机制还描述了用于传输前述类型的通信量CDT的整形器，其标准化正在进行中(IEEE P802.1Qch标准，参见IEEE文献P802.1Qch-draft 2.2，“本地和大都市区网络-桥和桥接网络的标准草案(Draft Standard for Local and Metropolitan Area Networks–Bridges and Bridged Networks)”-修订：“循环排队和转发(Cyclic Queuing andForwarding)”，2017年2月)。
CQF机制设想将时间分成周期性彼此跟随的固定持续时间(d)的部分，时间片。每个时间片具有索引i，并且到达时间片i的帧CDT将在下一个时间片i+1被传输。该传输机制使得能够通过修改时间片的持续时间而管理延迟的上限。
实际上，该标准的“草案”规定了如何配置时间片的持续时间，以便能够传输在时间片i中接收的所有通信量CDT加上不属于最大尺寸的类别CDT的帧的可能干扰。
IEEE 802.1Qch协议可以替代CBS机制(实际上指定了类别SR A和B的帧的传输模式)，该CBS机制使得帧的传输独立于其他通信量类别帧的传输。另外，为了保证传输的确定性，根据记录的周期性流量来确定时间片的尺寸。由于这个原因，它不适合传输实时事件触发的通信量ET，因为帧ET的突发传输可能不会只落在一个时间片内，并且这将再次导致延迟增加，延迟增加也会对未来的传输产生影响。
·目的和发明内容
一个或多个实施例的目的是克服上述缺点并提供通信方法和通信接口，该通信方法和通信接口基于用于基于以太网交换机的网络的IEEE时间敏感网络工作组定义的标准，其符合IEEE802.1Q，802.1Qbv，802.1Qbu通信标准的，其与先前描述的现有解决方案相比，将提供来自高优先级事件触发类型的帧的类别的支持，该帧的传输应在最短时间内发生。
一个或多个实施例的目的可以是引入实时事件触发的类别ET，实现其优先级传输，维持对类别ST调度通信量的支持，并使对于在源节点和目标节点之间最多七个跳点的情况下针对类别SR能够保证最大等待时间。
根据一个或多个实施例，由于基于以太网交换机管理网络中的通信量的方法，可以实现上述目的，所述以太网交换机具体地符合IEEE 802.1Q，802.1Qbv，802.1Qbu和TSN通信标准，所述方法包括：
-接收属于多个通信量类别的帧，基于各自的优先级分类，所述多个通信量类别包括事件触发的通信量类别，该事件触发的通信量类别包括高优先级实时事件触发接收的帧；
-将所接收的属于多个通信量类别的帧分成多个队列，每个队列专用于多个通信量类别中的相应通信量类别；
-基于多个通信量类别中的通信量类别的相应优先级，调度包含在多个队列中的上述队列中的所述帧的传输；以及
-如果存在属于多个通信量类别中的通信量类的帧，该通信量类别具有比属于事件触发的通信量类别的帧更高的优先级，并且当至少一个受保护的时间窗口为有效时，传输属于具有较高优先级的通信量类别的一个或多个帧，并且阻止属于多个通信量类别中其余通信量类别的帧的传输；
-如果没有属于多个通信量类别中的通信量类别的帧，该通信量类别的优先级高于属于事件触发通信量类别的帧，或者至少一个受保护的时间窗口非有效，则执行传输属于其余通信量类别之一的帧的操作，其中包括：
传输包含在专用于事件触发的通信量类别的队列中的帧；和
如果专用于事件触发的通信量类别的所述队列为空，则基于所述调度，传输属于多个通信量类别中的其余通信量类别之一的帧，所述其余通信量类别具有的帧具有的优先级低于属于事件触发的通信量类别的帧的优先级。
一个或多个实施例还可以涉及基于符合IEEE 802.1Q标准、或IEEE802.1Qbv标准或IEEE 802.1Qbu标准的以太网交换机、或者基于受其启发的专有交换机以及相应的计算机程序产品的用于网络的通信接口。
此外，该专利申请可以涉及车辆，其包括基于符合IEEE 802.1Q标准、或IEEE802.1Qbv标准、或IEEE 802.1Qbu标准的以太网交换机、或者基于受其启发的专有交换机的通信网络，其中用于这种网络的至少一个通信接口包括根据一个或多个实施例的特征，以及配置成用于执行根据一个或多个实施例的方法的步骤的电子控制单元。
权利要求书形成如本文提供的实施例的技术呈现的一体部分。
附图说明
现在将参考附图纯粹通过示例的方式描述一个或多个实施例，其中：
-前面描述的图1是通过用于由符合IEEE 802.1Q和IEEE 802.1Qbv标准的以太网交换机或由其启发的专有交换机构成的网络的通信接口的示例提供的框图；
-图2表示在受保护窗口期间帧传输的时序图；
-图3是通过示例的方式提供的根据一个或多个实施例的基于符合IEEE 802.1Q，IEEE 802.1Qbv和IEEE 802.1Qbu标准的以太网交换机的网络的通信接口的框图；以及
-图4和图5示出通过一个或多个实施例的示例提供的流程图。
具体实施方式
在随后的描述中，示出了一个或多个具体细节，目的是提供对本说明书的实施例的示例的深入理解。可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等获得实施例。在其他情况下，未详细示出或描述已知操作、材料或结构，使得实施例的某些方面将不被模糊。
在本说明书的框架中对“实施例”或“一个实施例”的引用旨在表示参考实施例描述的特定配置、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，可以存在于本说明书的一个或多个点中的诸如“在实施例中”、“在一个实施例中”等的短语不一定精确地指代同一个实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以任何适当的方式组合特定的构造、结构或特征。
本文使用的参考仅仅是为了方便而提供的，因此不限定保护范围或实施例的范围。
一个或多个实施例引入新的通信量类别，包括实时事件触发的帧ET。该类别由高优先级实时通信量(包括可能频繁的突发)构成，该通信量由仅与时间流逝无关的事件生成，该通信量将以尽可能低的等待时间来传输。
实时类别ET可以适合已经定义并存在于TSN标准中的类别(例如，ST，SR A和B，以及BE)的情境中，并且因此可以呈现兼容性和与其共存的优点，例如以获得所需的优先级并限制对具有较低优先级的现有类别的性能的影响。
一个或多个实施例可以在以太网MAC(媒体访问控制)级别操作，并且具体地，可以使用由IEEE 802.1Q标准定义的转发过程，并引入适当的修改。
通常情况下，在图3中，与已经参考图1或图2论述的部件或元件相似的部件或元件由相同的附图标记表示，从而不再需要重复相应的描述。
图3示出根据一个或多个实施例的基于IEEE 802.1Qbv标准的用于以太网网络1的通信接口。接口1可以接收属于各个通信量类别的帧，根据通信量类别的优先级调度所接收的帧，并使用以太网物理层PHY传输上述帧，该物理层不构成通信接口的一部分。应当理解的事，在本说明书中，术语“传输””或“实现传输”可以用作同义词。
通常情况下，通信接口1可以包括软件组件和硬件组件，其可以例如通过FPGA或ASIC实现，并且通过诸如Verilog或VHDL的语言来描述。
通信接口1可以包括专用于通信量类别的多个队列。具体地，可以引入通信量类别ET的队列10，其具有低于仅仅队列ST的优先级并且专用于传输实时事件触发的通信量，即由不可预见的事件产生的通信量，可能是零星的并且具有很高的时域优先权。通信量类别ET可以包括下述帧，该帧可以与传输之前接受的延迟的上限相关联并且由于其事件触发的性质而不能基于调度来管理。例如，这些数据可以包括关于正在驾驶车辆的用户的安全性的信息，并且可以在检测到危险时生成。
一个或多个实施例可以设想优先管理类别ET的通信量以便减少其等待时间。例如，类别ET的通信量，如类别ST的通信量，可以依赖于由IEEE802.3br和IEEE 802.1Qbu标准定义的抢占功能，该功能可以相应地中断具有较低优先级的类别的帧的传输，而有利于传输具有更高优先级(为ET或ST类别)的类别的帧。应注意的是，通信量ST不能对通信量ET执行抢占。以下文献描述了所引用的标准：
-IEEE 802.3br-2016，“用于以太网的IEEE标准-修订5：用于散布快速通信量的规范和管理参数(IEEE Standard for Ethernet–Amendment 5:Specification andManagement Parameters for Interspersing Express Traffic)”，2016年10月；以及
-IEEE 802.1Qbu-2016，“IEEE本地和城域网标准-桥和桥接网络-修订26：帧抢占(IEEE Standard for Local and Metropolitan-Area Networks–Bridges and BridgedNetworks–Amendment 26:Frame Preemption)”，2016年8月。
因此，属于类别ET和ST的队列10可以耦合到由20标记的eMAC(快速媒体访问控制)框，其中eMAC是在802.3br标准中定义的MAC层，MAC层通过抢占具有较低优先级的帧(也称为“可抢占帧”)的传输而实现传输高优先级的帧(也称为“快速帧”)。
在各种实施例中，可抢占帧(即，基于IEEE 802.3br-2016标准可以经历抢占的帧)是包括在属于SR A，SR B和BE类别的队列10中的帧。因此，包括属于这些通信量类别的帧的队列10被耦合到由附图标记22标记的pMAC(可抢占的媒体访问控制)框，其中pMAC是由IEEE802.3br-2016标准设想的用于管理可抢占通信量的MAC层。
在图3中，属于通信量类别BE，SR A和SR B的队列10被表示为耦合到前面描述类型的由11a标记的单个严格优先级框。框11a被配置用于实现非空的具有最高优先级的队列10(在图3中具有最高优先级的队列10是右侧示出的队列10，并且优先级从右向左减小)的传输，以及位于该队列10的头部处的帧被传输。因此，严格优先级框11a在输入处接收包括在队列10中的帧，其属于可抢占的通信量类别，例如SR A，SR B和BE，并且在输出处将帧发送到pMAC框22。以类似的方式，属于通信量类别ET和ST的队列10连接到由前面描述的类型11b指定的严格优先级框，其输出连接到eMAC框20。
通常情况下，如由802.3br标准所设想到的那样，由eMAC框20和pMAC框22表示的两个MAC层可以共存，这归功于MAC合并子层，其表示能够通过将eMAC和pMAC关联到单个PLS(物理信令子层)服务而使得对应于类别ET和ST的快速(即，优先等级)通信量散布有对应于类别BE和SR A和B的可抢占的通信量。
在各种实施例中，先前描述的框PHY表示以太网标准物理层，其执行基于以太网交换机1从网络的通信接口接收的帧的传输。不构成通信接口1一部分的物理框PHY可以在来自eMAC框20和pMAC框22的输出处接收帧，以便能够抢占可抢占的帧并减少属于类别ET的通信量的传输中的可能等待时间。可选地，物理框PHY可以通过MAC合并子层来接收帧。
因此，对于具有较高优先级的队列10，即属于通信量类别ST和ET的队列10，eMAC框20连接到严格优先级框11b，该严格优先级框11b实现先前论述的严格优先级机制。同样，对于具有较低优先级的可抢占队列10，即属于通信量类别BE和SR A和B的队列10，pMAC框22连接到严格优先级框11a。
此外在接口1中，根据一个或多个实施例，在框11a，11b本身和每个队列10之间在严格优先级框11a，11b之上设置(在此表示为单独的，但在一个或多个实施例中可以基于严格优先级策略形成单个框11)门14。门14例如可以直接连接在属于通信量类别BE，SR A和SRB的队列10和严格优先级框11a之间，以及可以直接连接在属于通信量类别ST和ET的队列10与严格优先级框11b之间。
根据IEEE 802.1Qbv标准，门14能够引入一个或多个受保护的窗口PW，并且还能够引入相应的保护频带GB，用于传输属于类别ST的通信量。具体地，在打开受保护的窗口PW时，连接到属于除了通信量类别ST之外的类别的队列10并因此具有较低优先级的所有门14被关闭，并且连接到通信量类别ST的队列10的门14被打开。在受保护窗口PW结束时，属于通信量类别ST的队列10的门14被关闭，而其他门14被打开。
在一个或多个实施例中，对于事件触发的通信量类别可以是包括具有最高优先级的帧的通信量类别(例如，在不存在通信量类别ST的帧的情况下)。在这种情况下，属于通信量类别ST的帧的队列10可以不存在，和/或门14可以保持始终打开，只要不存在强制关闭它的一个或多个受保护的窗口PW。
应当理解的是，在本实施例中，类别ST，ET和BE的门14直接连接到相应的队列10。相反，可以在属于通信量类别SR A和B的队列10和各个门14之间设置通信量整形器或基于信用的整形器CBS 12，并且可以应用基于信用增加/减少的通信量整形机制，该信用增加/减少能够管理包含在属于SR A和B类别的队列中的帧的传输。应当理解的是，即使在本实施例中举例说明了通信量整形机制，但是它也是可选的，并且仅通过非限制性示例由通信量整形器12表示。
通常情况下，各个信用值可以与属于通信量类别SR例如SR A和SR B的队列10相关联。因此，包含在特定队列10中的帧的传输可以是与该队列相关联的信用值的函数。例如，如果队列10的信用值大于或等于0，则该队列被启用用于传输(例如，如果没有传输具有更高优先级的帧，则它可以传输帧)；否则，如果队列10的信用值低于0，则阻止该队列10的新帧的传输(例如，如果在传输帧期间信用值达到零值，则传输不被中断，而是允许完成-只要没有会影响传输的进一步的通信量调度机制，例如抢占机制)。
信用值是可变的，即：
-当阻止与特定信用值相关联的队列10中包含的帧的传输时，例如因为发生具有的优先级高于队列10中包含的帧的优先级的帧的传输，或者信用值为负并且针对该队列的门打开，则该信用值以一定的速率增加，例如等于idleSlope，如下文更全面地描述的那样；以及
-当启用包含在与特定信用值相关联的队列10中的帧的传输时，该信用值以特定速率减小，例如等于sendSlope。
总之，所提出的通信系统能够传输以下通信量类别，按优先级递减排列：
-调度通信量(ST)，其是实时类型并且具有最高优先级，并且根据预定义的调度生成和传输，以便不受由于其他通信量类别的干扰；
-事件触发的通信量(ET)，其是实时类型并且具有高优先级(仅次于类别ST的通信量)，通常可能包括数据突发，由事件生成并且与不与消逝的时间相关，然而可能需要表示低等待时间的传输(最重要的是在类别ET的通信量突发的情况下)；
-流预留通信量(SR)，其是实时周期类型并分为两类，A类(较高优先级)和B类(较低优先级)，并且对于其而言在七跳上的最大延迟得到保证；此通信量通常按照IEEE802.1Q-2014标准的规范进行管理，对传输的管理模式和公式进行一些修改，例如如前所述速率idleSlope和sendSlope的计算，其用于配置帧的传输参数，并且有目的地用于补偿引入通信量ET的影响；应该注意的是，除了SR A和SR B之外，流预留类别还可以包括其他类别。例如，TTTech公司为Hermes交换机引入了C类别；以及
-尽力而为的通信量(BE)，其不是实时的，具有所呈现的所有类别中最低的优先级，并且对传输或最大延迟没有任何保证。
因此，在各种实施例中，当通信量类别ET的帧从应用层到达时，将其输入专用于通信量类别ET的队列10中。该队列10可以被管理，例如，作为FIFO队列或者通过基于静态或动态优先级的分配(例如，基于相对或绝对截止期限)的调度算法来管理。
因此，帧ET可以等待队列10内的传输一段时间，称为“排队延迟”，这可以取决于队列10本身的管理策略，如前所述。当类别ET的帧位于队列10的头部时，可以传输它。
例如，如果连接到属于类别ET的队列的门14关闭-即，在受保护窗口PW为有效的情况下-帧ET等待门14的打开以进行传输。受保护窗口PW具有有限的持续时间，这使得能够在传输帧之前保证最大等待时间。
相反，如果类别ET的队列10的门14打开，例如不存在受保护窗口，则可以传输帧，并且例如：
-如果没有正在进行的类别SR或类别BE的帧的传输，则传输类别ET的通信量；以及
-如果正在进行类别SR和BE之一的帧的传输，则通信量ET具有抢占它们的能力。
换言之，基于IEEE 802.3br标准，如果属于优先级低于类别ET并且正处于传输过程中的类别的可抢占帧已达到最小尺寸，即它们超过预先设定的下限阈值(例如，由标准定义为64字节的值)，并且仍然要传输的可抢占帧的部分具有大于预设总尺寸的总尺寸(例如，由标准定义为124字节的值)(其可以表示可以在不被中断的情况下传输的最大可抢占帧的分段)，则可以在对应于CRC(循环冗余校验)帧校验序列传输的另一个延迟之后开始传输通信量ET，例如具有4个字节的尺寸加上帧的连续传输之间的间隔(IFS-帧间空间)，即，一个传输的结束和下一个传输的开始之间的最短时间间隔，例如12个字节。
在可选地实现抢占机制的实施例中，帧ET可以在一跳上并且在没有通信量ST的情况下可以经历的延迟可以最多等于或小于等待时间的上限。该上限是根据标准的预置帧的不可抢占的最大尺寸和也由标准定义的帧的连续传输之间的间隔(帧间间隔IFS)的总和。
因此，在各种实施例中，属于类别ST的队列10和属于类ET的队列10可以可选地连接到eMAC框20，以便进一步减少通信量ET可以经历的等待时间。
应当理解的是，由802.3br标准定义的抢占机制不具有破坏性。实际上，由于快速帧的传输而中断的可抢占传输(在此所述的实施例的情况下，属于类别SR A，SR B或BE的传输)可以从其当快速帧传输通过时经历抢占的点恢复，例如延迟等于传输快速帧所需的时间加上对应于IFS的时间。应当理解的是，如果出现以下情况，则可以恢复已经经历抢占的帧的传输：
-快速帧的传输通过；和/或
-没有具有类别ET的优先级的帧等待传输；和/或
-受保护的窗口PW无效；和/或
-保护频带GB无效，或者保护频带GB有效并且可以在保护时间窗口PW开始之前传输已经经过抢占的帧部分。
以这种方式，如前所述，在队列10中具有最高优先级的类别ET的帧可以经历的单跳上的延迟(在MAC级)可以取决于：
-具有最高优先级的专用于类别ST的通信量传输的受保护窗口PW的持续时间；和/或
-优先级低于类别ET的帧部分可以在不经过抢占的情况下传输(即，传输帧的最大不可抢占部分所需的时间加上对应于IFS的时间，如前所述)。
此外，类别ET的帧可以经历的等待时间还可以取决于其在类别ET的队列10中的自己的等待时间，其又可以取决于其在队列中的到达，例如，FIFO类型的队列，或者取决于队列10的不同管理策略。
在各种实施例中，新通信量类别ET的引入可以对传输和具有较低优先级的类别即SR A，SR B和BE的帧的传输参数的配置产生影响。出于此原因，可以引入具有较低优先级的新的通信量管理模式。纯粹通过示例的方式，在通信量整形器CBS 12的情况下，可以修改类别SR A和B的信用累积参数，其确定可以对这些类别SR的信用进行再填充的速率。
例如，关于类别SR的信用的再填充率(idleSlope)的计算，在存在调度的通信量ST的情况下，可以应用符合IEEE 802.1Qbv标准的等式(1)：
其中operIdleSlope(N)是根据上面提到的流预留协议(SRP)计算的类别N(N等于A或B)的idleSlope值，OperCycleTime是可以修改控制门14的打开/关闭的状态机的一个循环，以及GateOpenTime是OperCycleTime内的总时间，在此期间类别N的门14打开。考虑到由于类别ST通信量的传输引起的干扰，该等式可以增加基于信用的整形器CBS 12的信用值以其被再填充的速率(即，斜率)。
通过引入实时事件触发的通信量类别ET并且在考虑其中存在通信量整形器12的实施例的情况下，可以修改idleSlope的计算以使得它将以如此的方式更快地增加以补偿由通信量ET使用的频带。一种可能的创新解决方案设想定义新参数ETBW(ET带宽)，它对应于可用于传输通信量ET突发的频带的最宽部分，即：
其中MaxETBand是可以由OperCycleTime中可能存在的实时事件触发通信量(以每秒位数表示)占用的频带上限，而portTransmitRate是接口的数据速率。因此，idleSlope的新值可以为等式(2)所示计算如下：
通过这种方式，类别SR的信用填充更快，因为它还考虑了由类别ET所占用的频带。
换言之，根据本解决方案，信用值速率也可以是与通信量类别ET或通信量类别ST的帧的传输相对应的时间段的函数。
可以理解，上述等式考虑了最坏情况；即，根据由通信量ET可能需要的限制带宽进行计算。然而，可以考虑带宽的平均值或者用于通信量ET的统计上最可能的带宽值。这些是用于适应网络中存在的流量的特性的配置参数。
如已经预期的那样，在各种实施例中，类别ET的帧可以FIFO顺序并且基于静态或动态内部优先级(例如，链接到相对或绝对截止期限，链接到最短的时间，等等)传输。在FIFO传输的情况下，可以直接使用分配给通信量ET的FIFO队列10。相反，为了支持不同类型的优先级，可以用在硬件级实现的优先级队列替换通信量ET的FIFO队列10，或者设想在软件级实现的优先级队列。
通常情况下，一个或多个实施例可以遵循图4中所示的方法。该方法可以包括以下步骤：
-步骤100：接收属于通信量类别ST，SR A，SR B，BE以及定义为ET的引入的通信量类别的帧，定义为ET的引入的通信量类别的帧包含高优先级实时事件触发接收的帧，其中通信量类别根据它们各自的优先级进行分类；
-步骤102：将接收到的帧划分为专用于各个通信量类别的队列10；
-步骤104：调度所接收的等待传输的帧，例如，在队列内部，例如，如果队列是FIFO类型，和/或在队列外部，例如根据严格优先级机制；以及
-步骤106：基于上述调度传输帧。
具体地，上述调度步骤104和传输步骤106的传输在一个或多个实施例中可以包括如图5中纯粹通过示例的方式所示的以下步骤：
-步骤1060：基于队列10自身的静态或动态优先级策略调度队列中包含的帧的传输(例如，队列10可以包括FIFO队列)；
-步骤1061：检查受保护的窗口PW是否有效；
-步骤1062：如果受保护窗口有效(从步骤1061输出Y)，则传输属于具有最高优先级的类别ST的一个或多个帧，防止传输属于具有较低优先级的类别的帧，并返回到步骤1060；
-步骤1063：如果不存在受保护窗口(从步骤1061输出N)，则检查专用于事件触发通信量ET的队列10是否包含等待传输的帧，并且检查队列ET的保护频带GB是否无效；
-步骤1064：如果队列10包含事件触发类型的帧并且用于队列ET的保护频带GB无效(从步骤1063输出Y)，则传输包含在相应队列10中的事件触发类型的帧，并返回到步骤1060；
-步骤1065：如果队列10不包含事件触发类型的帧(从步骤1063输出N)，则检查通信量类别SR A的信用是否高于或等于零，并且检查用于队列SR A的保护频带GB是否无效；
-步骤1066：如果通信量类别SR A的信用高于或等于零并且队列SR A的保护频带GB无效(从步骤1065输出Y)，则传输包含在各自队列10中的帧SR A(应当理解，如果信用在传输开始时大于零然后变为负，但帧的传输尚未通过，则信用继续下降，直到传输完成)，并返回到步骤1060；
-步骤1067：如果通信量类别SR A的信用小于零(从步骤1065输出N)，则检查通信量类别SR B的信用是否高于或等于零，以及检查用于队列SR B的保护频带GB是否失效；
-步骤1068：如果通信量类别SR B的信用高于或等于零并且队列SR B的保护频带GB无效(从步骤1065输出Y)，则传输包含在其各自队列10中的类别SR B的帧(应当理解，如果信用在传输开始时大于零然后变为负，但帧的传输尚未通过，则信用继续降低直到传输通过)，并且返回到步骤1060；以及
-步骤1069：如果通信量类别SR B的信用值低于零并且用于一个或多个队列BE的保护频带无效(从步骤1067输出N)，则传输包含在相应的一个或多个队列10中的类别BE的帧，并且返回到步骤1060。
保护频带GB可以静态定制尺寸-例如，它可以对所有通信量类别相同，或动态定制尺寸，例如，它在其中通信量类别的队列的头部处帧的传输干扰受保护窗口PW开始的情况下是有效的。在该后一种情况下，如果保护频带是有效的，则阻止该特定帧的传输，并且如果它不干扰受保护窗口PW的开始，则可以传输具有较低优先级的队列中的帧。
因此，一个或多个实施例可以呈现以下特征：
-类别ST的通信量可以保持其时域隔离，并且其传输不受通信量ET的引入或具有较低优先级的其余通信量类别的影响；
-通信量ET只能受到优先级较高的通信量例如调度通信量ST干扰的影响；
-可以在没有通信量整形的情况下(通过通信量整形器12)管理通信量突发ET，因此可以减少等待时间；
-如果流量的所有连续帧ET以已知的最小到达间隔的时间间隔而到达，则可以计算其最大等待时间；
-为了补偿由于引入具有更高优先级的类别ET而对类别SR的影响，实施补偿机制，例如，允许类别SR比标准中规定的更快地累积通信量整形机制的信用，以便补偿由通信量ET使用的频带；以及
-通过引入类别ET的通信量来惩罚类别BE的通信量，这可以从类别BE的通信量中减去频带。
一个或多个实施例可以呈现以下优点：
-除了来自通信量ST的通信量之外，对通信量ET的传输没有限制，并且考虑到通信量ET而配置具有较低优先级的其他通信量类别；
-添加用于传输通信量ET的队列，其与由IEEE 802.1Qbv标准定义的用于传输调度通信量的机制一起操作；
-启用事件触发和实时突发应用程序的要求管理，这些应用程序要求最小的传输等待时间；
-相反，使用其他解决方案，诸如整形器BLS，可以传输事件触发的控制通信量和周期性控制通信量。但是，它不能传输优先于其他类型通信量的调度或实时事件触发的通信量；另外，由于它是一个整形器，所以BLS中的通信量突发在时间上受到限制；
-最后，一个或多个实施例的另一个优点是，与通过将实时通信量ET插入具有最高优先级的队列BE中来管理实时通信量ET的情况相比，等待时间峰值的数量和等待时间峰值本身的值都减少。
在不损害基本原理的情况下，细节和实施例可以相对于本文纯粹通过示例的方式描述的内容而变化，甚至可以明显地改变，而不脱离本发明的保护范围，本发明的保护范围由附加权利要求限定。

Claims (10)

1.一种基于以太网交换机的网络中管理通信量的方法，所述以太网交换机具体地符合IEEE 802.1Q和TSN通信标准，所述方法包括：
-接收属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)的帧，多个通信量类别(ST，ET，SRA，SR B，BE)基于相应的优先级分类，多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)包括事件触发的通信量类别(ET)，事件触发的通信量类别(ET)包括事件触发的接收的帧，所述事件触发的接收的帧是高优先级且实时的帧；
-将属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)的所接收的帧划分为多个队列(10)，每个队列(10)专用于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的相应通信量类别；
-基于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的通信量类别的相应优先级，调度包含在多个队列(10)中的所述队列中的所述帧的传输，检查受保护的窗口是否为有效；
所述调度所述帧的传输包括在下列条件下传输所述接收的帧：
-如果存在属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的调度通信量类别(ST)的帧，该调度通信量类别(ST)具有的优先级高于属于事件触发通信量类别(ET)的帧，并且当至少一个受保护的时间窗口(PW)有效时，传输属于具有较高优先级的调度通信量类别(ST)的一个或多个帧，并阻止属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的其余通信量类别(ET，SR A，SR B，BE)的帧的传输；
-如果没有属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的调度通信量类别(ST)的帧，该调度通信量类别(ST)具有的优先级高于属于事件触发通信量类别(ET)的帧，或者至少一个受保护的时间窗口(PW)无效，执行传输属于其余通信量类别(ET，SR A，SR B，BE)之一的帧的操作，其中：
传输包含在专用于事件触发的通信量类别(ET)的队列(10)中的帧；以及
基于所述调度，如果所述专用于事件触发的通信量类别(ET)的队列(10)为空，则传输属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的其余通信量类别之一的帧，其余通信量类别具有的帧具有的优先级低于属于事件触发的通信量类别(ET)的帧；
所述多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的其余通信量类别中的至少一个(SRA、SR B)，其具有的帧具有的优先级低于属于事件触发的通信量类别(ET)的帧，所述其余通信量类别中的至少一个是具有实时帧的通信量类别，所述具有实时帧的通信量类别是流预留通信量类别。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括，如果保护频带(GB)有效并且如果包含在专用于事件触发的通信量类别(ET)的队列(10)中的帧具有大于给定阈值的尺寸，该帧的尺寸根据所述保护频带(GB)来计算，则传输属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的其余通信量类别之一的具有的尺寸小于或等于所述给定阈值的帧。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括使用抢占机制，由此，当包含在所述另一队列(10)中的帧需要传输时，所述至少一个受保护的时间窗口(PW)不存在，并且属于具有低于事件触发的通信量类别的优先级的通信量类别的帧的传输在进行中，在下述情况中，即该传输已经超过预先设定的下限阈值，所述下限阈值小于或等于64字节，并且仍然要传输的具有较低优先级的帧的部分具有大于预先设定的上限尺寸的总尺寸，所述预先设定的上限尺寸大于或等于124字节，则：
-阻止属于具有较低优先级的通信量类别的所述帧的传输；
-开启属于事件触发的通信量类别的所述帧的传输；以及
-当另外队列中包含的所述帧的传输通过时，恢复属于具有较低优先级的通信量类别的所述帧的传输。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，包括使用通信量整形机制，由此属于所述多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的流预留通信量类别(SR A，SR B)的帧的传输基于各自的信用来决定，每个信用根据相应的流预留通信量类别(SR A，SR B)的优先级和时间量来计算，所述时间量是在属于相应的流预留通信量类别(SR A，SR B)的帧的传输与属于相应的流预留通信量类别(SR A，SR B)的另一帧的后续传输之间消逝的时间；
所述流预留通信量类别(SR A，SR B)是优先级低于具有更高优先级的调度通信量类别(ST)的优先级以及低于事件触发的通信量类别(ET)的优先级并具有上限等待时间的类别。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信用的速率是至少一个预设值和由事件触发的通信量类别(ET)和/或具有最高优先级的调度通信量类别(ST)的帧的传输占用的至少一个频带值的函数，其中所述预设值对于每个流预留通信量类别(SR A，SR B)是不同的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，由事件触发的通信量类别和/或具有最高优先级的通信量类别的帧的传输所占用的至少一个频带值是以下中的一个：
-由通信量类别可占用的频带上限值；或者
-由通信量类别所占用的频带的平均值；或者
-统计上最可能的由通信量类别占用的频带值。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：
-事件触发的通信量类别具有的优先级仅低于具有最高优先级的通信量类别的优先级；和/或
-如果属于事件触发的通信量类别(ET)的连续帧之间的到达间隔时间的下限是已知的，属于事件触发的通信量类别的帧的传输具有该帧的传输能够经历的预设的等待时间上限。
8.一种用于基于以太网交换机的网络的通信接口，以太网交换机具体地符合IEEE802.1Q和TSN通信标准，所述通信接口包括：
-接收装置，其配置成用于接收属于多个通信量类别(ST、ET、SR A、SR B、BE)的帧，多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)基于相应的优先级分类，所述多个通信量类别(ST、ET、SR A、SR B、BE)包括事件触发的通信量类别(ET)，所述事件触发的通信量类别(ET)包括事件触发的接收的帧，所述事件触发的接收的帧是高优先级且实时的帧；
-划分装置，其配置成用于将所述属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)的帧划分为多个队列(10)，每个队列(10)专用于多个通信量类别(ST，SR A，SR B，BE)中的相应的通信量类别；
-通信量管理装置，其配置成用于基于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的通信量类别的相应优先级来调度包含在多个队列(10)中的所述队列中的所述帧的传输；以及
-传输装置，其配置成用于传输所述接收的帧，并且配置成用于：
-如果存在属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的调度通信量类别(ST)的帧，该调度通信量类别(ST)具有的优先级高于属于事件触发的通信量类别(ET)的帧，并且当至少一个受保护的时间窗口(PW)有效时，传输属于具有较高优先级的调度通信量类别(ST)的帧，并阻止属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的其余通信量类别(ET，SRA，SR B，BE)的帧的传输；
-如果没有属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的、具有的优先级高于属于事件触发的通信量类别(ET)的调度通信量类别(ST)的帧，或者至少一个受保护的时间窗口(PW)无效，执行属于其余通信量类别(ET，SR A，SR B，BE)之一的帧的传输操作，其中：
传输包含在专用于事件触发的通信量类别(ET)的队列(10)中的帧；以及
基于所述调度，如果所述专用于事件触发的通信量类别(ET)的队列(10)为空，则传输属于多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的其余通信量类别之一的帧，其余通信量类别具有的帧具有的优先级低于属于事件触发的通信量类别(ET)的帧；
所述多个通信量类别(ST，ET，SR A，SR B，BE)中的其余通信量类别中的至少一个(SRA、SR B)，所述其余通信量类别中的至少一个具有的帧具有的优先级低于属于事件触发的通信量类别(ET)的帧，所述其余通信量类别中的至少一个是具有实时帧的通信量类别，所述具有实时帧的通信量类别是流预留通信量类别。
9.根据权利要求8所述的通信接口，其特征在于，所述多个队列和另外的所述专用队列是先入先出FIFO类型，或者能够基于所述多个队列的内部优先级来实现帧的传输，无论是静态的还是动态的。
10.一种车辆，包括基于以太网交换机的通信网络，在该通信网络中存在至少一个根据权利要求8或权利要求9所述的用于基于以太网交换机的网络的通信接口，并且包括配置成用于执行根据权利要求1至7中任一项所述方法的步骤的电子控制单元。
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