CN113132231B - 一种支持时间片搬移的tte交换系统、方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于通信技术领域，公开了一种支持时间片搬移的TTE交换系统、方法及应用，所述支持时间片搬移的TTE交换系统包括：信令处理模块，输入调度表模块，输入处理模块，缓存区模块，Crossbar交换网络模块，输出调度表模块，输出处理模块；所述支持时间片搬移的TTE交换方法包括：建立硬通路；接收并缓存数据帧；执行警管操作；输出调度信息查询；端口转发和时间片搬移；输出处理操作。本发明在时间触发以太网的基础上，能够实现时间片搬移；通过信令建立端到端的硬通路，可应用于大规模的确定性以太网交换网络，克服现有技术不能支持TT业务时间片搬移的问题，处理TT业务冲突情况，为确定性网络的大规模应用与扩展提供技术支撑。

Description

一种支持时间片搬移的TTE交换系统、方法及应用

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种支持时间片搬移的TTE交换系统、方法及应用。

背景技术

目前，随着以太网技术的不断发展，网络规模和网络中的数据量越来越大，工业领域的设备对网络的实时性和可靠性的要求也大大提高。但由于传统以太网采用的是统计时分复用方式实现的分组交换与转发，即便使用面向连接的虚电路技术预约了网络传输带宽资源，也仍然无法避免交换节点带来的输出端口冲突，进而引入不确定的排队时延及时延抖动。时间触发以太网(Time-TriggeredEthernet，通常简写为TTE)，利用时间触发技术的实时性和确定性，能够为分组数据提供可靠传输服务。

在现有的TTE网络中，TT业务在传输总线的时间轴上都是不重叠的，各TT业务经过交换节点时，主要完成端口交换而不进行时间片的位移变换，这应该是目前TTE网络不能大规模广泛应用的主要原因。同时由多个这种交换机构成的网络，在进行端到端路由规划时，由于交换机之间是紧耦合，因此必须采用集中式路由规划；随着网络规模的增大，其路由规划难度会指数级增加，为路由规划带来极大的挑战及不确定性。

电子科技大学在其申请的专利文献“基于多平面的时间触发以太网交换机及调度分组交换方法”(申请号：201910749927.8，公开号：CN110460548A)公开了一种时间触发以太网交换机及调度分组处理方法，其交换机包括以太网帧分类模块、时间同步模块、PCF帧交换平面、TT帧交换平面、ET帧交换平面和以太网帧调度模块，以太网帧调度模块的TT通道将接收到的TT帧存入TT帧数据FIFO，并在确定的调度发送时刻进行发送。该交换机存在的不足之处是，没有为TT业务设立独立的缓存区，只能完成TT业务的端口交换，不能完成时间片搬移，因此该交换机的TT业务必须采用集中式路由规划避免冲突发生，不适合应用于大规模的交换网络。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)由于传统以太网采用的是统计时分复用方式实现的分组交换与转发，即便使用面向连接的虚电路技术预约了网络传输带宽资源，也仍然无法避免交换节点带来的输出端口冲突，进而引入不确定的排队时延及时延抖动。

(2)现有的TTE网络不能大规模广泛应用，且由于交换机之间是紧耦合，因此必须采用集中式路由规划；随着网络规模的增大，其路由规划难度会指数级增加，为路由规划带来极大的挑战及不确定性。

(3)现有交换机没有为TT业务设立独立的缓存区，只能完成TT业务的端口交换，不能完成时间片搬移，因此该交换机的TT业务必须采用集中式路由规划避免冲突发生，不适合应用于大规模的交换网络。

解决以上问题及缺陷的难度为：为减小因存储转发带来的时延及抖动，需要采用一种无阻塞的转发方式，以避免输出端口发送冲突；集中式路由规划不再适合大规模TTE网络，TTE交换系统需要支持通过信令建立转发通路；缓存区先写入数据可能后读出，对于输入和输出需要分开处理。

解决以上问题及缺陷的意义为：TTE交换系统采用Crossbar交换架构，支持输出端口的无阻塞转发，减小了排队时延及时延抖动；通过信令处理模块，支持硬通路的建立，使TTE网络适合分布式路由规划，简化了网络路由规划复杂度；采用输入调度表和输出调度表独立进行输入输出调度，解决了缓存区数据读写的问题，提高了数据转发的灵活性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种支持时间片搬移的TTE交换系统、方法及应用，尤其涉及太网技术领域中的一种支持时间片搬移TTE交换系统及方法，旨在解决现有技术无法实现TT业务数据帧时间片搬移的问题，使交换系统的TT业务支持分布式路由规划，以应用于大规模的确定性交换网络。

本发明是这样实现的，一种支持时间片搬移的TTE交换系统，所述支持时间片搬移的TTE交换系统包括：

信令处理模块，输入调度表模块，输入处理模块，缓存区模块，Crossbar交换网络模块，输出调度表模块，输出处理模块；

其中，所述信令处理模块和输入调度表模块、输出调度表模块相连；输入调度表模块和信令处理模块、输入处理模块相连；输出调度表模块和信令处理模块、输出处理模块相连；输入处理模块和输入调度表模块、缓存区模块相连；缓存区模块和输入处理模块、Crossbar交换网络模块相连；Crossbar交换网络模块和缓存区模块、输出处理模块相连；输出处理模块和Crossbar交换网络模块、输出调度表模块相连。

信令处理模块，用于完成输出端口时间片分配，更新输入调度表模块和输出调度表模块的调度信息，为时间触发TT业务建立端到端的硬通路；

输入调度表模块，支持信令处理模块的输入调度信息配置和输入处理模块的输入调度信息读取，用于为输入处理模块提供接收到的TT业务的输入调度信息；

输入处理模块，用于在特定的接收窗口内接收对应的TT业务，对收到的TT业务进行警管过滤，将通过警管过滤的TT业务搬移到缓存区模块的对应位置；

缓存区模块，用于对TT业务进行缓存；

Crossbar交换网络模块，用于完成在发送时间点将TT业务从输入端口的缓存区模块无阻塞转发到输出端口的输出处理模块；

输出调度表模块，支持信令处理模块的输出调度信息配置和输出处理模块的输出调度信息读取，用于为输出处理模块提供需要发送的TT业务的输出调度信息；

输出处理模块，用于向Crossbar交换网络模块提供输出调度信息，并完成发送数据帧TT ID号和数据帧长的输出过滤。

进一步，所述输入调度表模块的输入调度信息由信令处理模块配置，包括接收时间点、TT ID号、数据帧长、接收窗口长度以及数据缓存地址。

进一步，所述输出调度表模块的输出调度信息由信令处理模块配置，包括发送时间点、TT ID号、数据帧长、源端口号以及数据读取地址。

进一步，所述Crossbar交换网络模块由输入端口分流器、交叉节点和输出端口选择器组成。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述的支持时间片搬移的TTE交换系统的支持时间片搬移的TTE交换方法，所述支持时间片搬移的TTE交换方法，包括：

使用支持时间片搬移的TTE交换系统，通过信令完成时间触发TT业务端到端的硬通路建立，并对交换系统接收到的TT业务实现转发和时间片搬移功能。

进一步，所述支持时间片搬移的TTE交换方法包括以下步骤：

(1)建立硬通路

交换系统接收到建立一条硬通路的请求信令，查找对应的输入端口是否有足够的缓存空间，输出端口是否有空闲时间片；若有则支持硬通路的建立，返回硬通路建立成功的响应信令，并更新输入调度表模块和输出调度表模块的调度信息，否则返回硬通路建立失败的响应信令；

(2)接收并缓存数据帧

交换系统接收到TT业务数据帧，输入处理模块根据输入调度表模块给出的接收时间点和接收窗口长度，判断该TT业务数据帧的到达时间是否在接收窗口内；若在接收窗口内，将数据帧写入相应缓存区，执行步骤(3)，否则丢弃该TT业务数据帧；

(3)执行警管操作

输入处理模块对写入缓存区的TT业务数据帧执行警管操作；若该数据帧不合法，将其从缓存区模块中清除，否则，执行步骤(4)；

(4)输出调度信息查询

输出处理模块根据输出调度表给出的输出调度信息，将发送时间点、源端口号和数据地址的信息传递给Crossbar交换网络模块，执行步骤(5)；

(5)端口转发和时间片搬移

Crossbar交换网络模块在发送时间点从源端口的对应缓存区地址将TT业务数据帧无阻塞搬移到目的端口的输出处理模块，完成时间片的搬移，执行步骤(6)；

(6)输出处理操作

输出处理模块对比TT业务数据帧的TT ID号和数据帧长信息；若匹配，则将数据帧从交换系统发送出去，否则过滤该数据帧。

进一步，步骤(3)中，所述警管操作的内容包括TT ID号、CRC校验值和数据帧长。

进一步，步骤(5)中，所述数据帧转发和时间片搬移，包括：

1)Crossbar交换网络模块的输出端口选择器依次读取发送时间点Tx_time、源端口号Inport_num、数据帧长Frame_length和数据地址Tx_address；

2)输出端口的选择器在发送时间点Tx_time检测源端口号信息Inport_num中的有效位；

3)根据源端口号信息Inport_num中的有效位、数据帧长Frame_length和数据地址Tx_address，在输入端口分流器处产生相应的Rd_en和Rd_address信号，读取缓存区中的数据Rxd；

4)接收数据Rxd通过输入端口分流器，经过交叉节点，传输到输出端口选择器；

5)输出端口选择器将接收数据Rxd的值赋予发送数据Txd，将Txd传输到输出处理模块，完成数据帧的端口转发，并将数据帧从接收时间点处的时间片搬移到发送时间点处的时间片。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的支持时间片搬移的TTE交换方法。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的支持时间片搬移的TTE交换方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的支持时间片搬移的TTE交换系统，在时间触发以太网的基础上，实现时间片搬移功能，通过信令建立端到端的硬通路，可应用于大规模的确定性以太网交换网络。同时，本发明能够实现确定性TT业务的时间片搬移，将集中式路由简化为分布式路由，使单个交换节点能够依据自身的带宽使用状态确定路由规划，极大地简化了网络路由规划复杂度，为确定性网络的大规模应用提供了技术支撑。与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

第一，由于本发明装置和方法采用输入调度表和输出调度表独立调度接收数据帧和发送数据帧，并且设立的缓存区模块能够根据写入地址和读出地址灵活地在任意时间片写入和读出数据，克服了现有技术不能支持TT业务的时间片搬移的问题，使得本发明能够处理TT业务冲突的情况。

第二，由于本发明装置和方法采用信令处理模块，通过信令建立端到端的硬通路，克服了现有技术必须采用集中方式进行路由规划的问题，使得交换节点可以依据自身输入输出端口TT业务时间片的占用状态进行分布式路由规划，极大地简化了网络路由规划复杂度，为确定性网络的大规模应用与扩展提供了技术支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的支持时间片搬移的TTE交换系统结构框图；

图中：1、信令处理模块；2、输入调度表模块；3、输入处理模块；4、缓存区模块；5、Crossbar交换网络模块；6、输出调度表模块；7、输出处理模块。

图2是本发明实施例提供的支持时间片搬移的TTE交换系统原理图。

图3是本发明实施例提供的支持时间片搬移的TTE交换系统中的Crossbar交换网络结构图。

图4是本发明实施例提供的支持时间片搬移的TTE交换方法流程图。

图5是本发明实施例提供的支持时间片搬移的TTE交换方法原理图。

图6是本发明实施例提供的端口转发和时间片搬移流程图。

图7是本发明实施例提供的仿真图一。

图8是本发明实施例提供的输入调度处理的仿真波形图。

图9是本发明实施例提供的输出调度处理的仿真波形图。

图10是本发明实施例提供的仿真图二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种支持时间片搬移的TTE交换系统、方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1-图2所示，本发明实施例提供的支持时间片搬移的TTE交换系统包括：信令处理模块1，输入调度表模块2，输入处理模块3，缓存区模块4，Crossbar交换网络模块5，输出调度表模块6，输出处理模块7；

其中，所述信令处理模块1和输入调度表模块2、输出调度表模块6相连；输入调度表模块2和信令处理模块1、输入处理模块相连3；输出调度表模块6和信令处理模块1、输出处理模块7相连；输入处理模块3和输入调度表模块2、缓存区模块4相连；缓存区模块4和输入处理模块3、Crossbar交换网络模块5相连；Crossbar交换网络模块5和缓存区模块4、输出处理模块7相连；输出处理模块7和Crossbar交换网络模块5、输出调度表模块6相连；其中，

信令处理模块1，用于完成输出端口时间片分配，更新输入调度表模块2和输出调度表模块6的调度信息，为时间触发TT业务建立端到端的硬通路；

所述输入调度表模块2，支持信令处理模块1的输入调度信息配置和输入处理模块3的输入调度信息读取，用于为输入处理模块3提供接收到的TT业务的输入调度信息；

所述输入处理模块3，用于在特定的接收窗口内接收对应的TT业务，对收到的TT业务进行警管过滤，将通过警管过滤的TT业务搬移到缓存区模块4的对应位置；

所述缓存区模块4，用于对TT业务进行缓存；

所述Crossbar交换网络模块5，用于完成在发送时间点将TT业务从输入端口的缓存区模块4无阻塞转发到输出端口的输出处理模块7；

所述输出调度表模块6，支持信令处理模块1的输出调度信息配置和输出处理模块7的输出调度信息读取，用于为输出处理模块7提供需要发送的TT业务的输出调度信息；

所述输出处理模块7，用于向Crossbar交换网络模块5提供输出调度信息，并完成发送数据帧TT ID号和数据帧长的输出过滤。

其中，所述输入调度表模块2的输入调度信息由信令处理模块1配置，包括接收时间点、TT ID号、数据帧长、接收窗口长度以及数据缓存地址。

所述输出调度表模块6的输出调度信息由信令处理模块1配置，包括发送时间点、TT ID号、数据帧长、源端口号以及数据读取地址。

如图3所示，本发明实施例提供的Crossbar交换网络模块5由输入端口分流器、交叉节点和输出端口选择器组成。

如图4所示，本发明实施例提供的支持时间片搬移的TTE交换方法包括以下步骤：

S101，建立硬通路；

S102，接收并缓存数据帧；

S103，执行警管操作；

S104，输出调度信息查询；

S105，端口转发和时间片搬移；

S106，输出处理操作。

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图5所示，本发明实施例提供的支持时间片搬移的TTE交换方法包括：

使用支持时间片搬移的TTE交换系统，通过信令完成时间触发TT业务端到端的硬通路建立，并对交换系统接收到的TT业务实现转发和时间片搬移功能，该方法的具体步骤如下：

步骤1，建立端到端的硬通路。

交换系统接收到建立一条硬通路的请求信令，查找对应的输入端口是否有足够的缓存空间，输出端口是否有空闲时间片，若有则支持硬通路的建立，返回硬通路建立成功的响应信令，并更新输入调度表模块和输出调度表模块的调度信息，否则返回硬通路建立失败的响应信令。

步骤2，接收并缓存数据帧。

交换系统接收到TT业务数据帧，输入处理模块根据输入调度表模块给出的接收时间点和接收窗口长度，判断该TT业务数据帧的到达时间是否在接收窗口内，若在接收窗口内，将数据帧写入相应缓存区，执行步骤3，否则丢弃该TT业务数据帧。

步骤3，执行警管操作。

输入处理模块对写入缓存区的TT业务数据帧执行警管操作，若该数据帧不合法，将其从缓存区模块中清除，否则，执行步骤4。

所述警管操作的内容包括TT ID号、CRC校验值和数据帧长。

步骤4，输出调度信息查询。

输出处理模块根据输出调度表给出的输出调度信息，将发送时间点、源端口号和数据地址的信息传递给Crossbar交换网络模块，执行步骤5。

步骤5，端口转发和时间片搬移。

Crossbar交换网络模块在发送时间点从源端口的对应缓存区地址将TT业务数据帧无阻塞搬移到目的端口的输出处理模块，完成时间片的搬移，执行步骤6。

如图6所示，本发明实施例提供的数据帧转发和时间片搬移的具体步骤如下：

第一步，Crossbar交换网络模块的输出端口选择器依次读取发送时间点Tx_time、源端口号Inport_num、数据帧长Frame_length和数据地址Tx_address；

第二步，输出端口的选择器在发送时间点Tx_time检测源端口号信息Inport_num中的有效位；

第三步，根据源端口号信息Inport_num中的有效位、数据帧长Frame_length和数据地址Tx_address，在输入端口分流器处产生相应的Rd_en和Rd_address信号，读取缓存区中的数据Rxd；

第四步，接收数据Rxd通过输入端口分流器，经过交叉节点，传输到输出端口选择器；

第五步，输出端口选择器将接收数据Rxd的值赋予发送数据Txd，将Txd传输到输出处理模块，完成了数据帧的端口转发，并将数据帧从接收时间点处的时间片搬移到了发送时间点处的时间片。

步骤6，输出处理操作。

输出处理模块对比TT业务数据帧的TT ID号和数据帧长信息，若匹配，将数据帧从交换系统发送出去，否则过滤该数据帧。

建立硬通路的仿真波形如图7所示：

第一步：信令处理模块收到请求信令，对该信令进行解析，得到输入端口、输出端口、接收时间点、接收窗口长度、TT ID和帧长；

第二步：查找到输出端口有空闲时间片，得到接收缓存地址、发送时间点和发送缓存地址，且对应的输入端口有缓存空间；

第三步：返回硬通路建立成功的响应信令，更新输入调度表和输出调度表。

从仿真图7可以得出以下结论：

TTE交换系统中的信令处理模块，能够通过信令完成时间触发TT业务端到端的硬通路建立，并完成调度表的配置。

输入调度处理的仿真波形如图8所示：

第一步：输入处理模块读取输入调度信息，判断该TT业务数据帧的到达时间是否在接收窗口内，将数据帧写入缓存区；

第二步：输入处理模块对比TT ID号、CRC校验值和数据帧长，完成警管操作。

输出调度处理的仿真波形如图9所示：

第一步：输出处理模块读取输出调度表给出的输出调度信息，将发送时间点、源端口号、数据帧长和数据地址的信息传递给Crossbar交换网络模块；

第二步：Crossbar交换网络模块完成数据帧搬移后，输出处理模块对比发送数据帧的TT ID号和数据帧长信息；

第三步：输出处理模块将数据帧从输出端口发送出去。

从仿真图8和图9可以得出以下结论：

输入输出处理模块能够根据输入调度表和输出调度表独立进行输入输出调度，实现缓存区的数据读写，具有较高的灵活性。

数据帧转发和时间片搬移的仿真波形如图10所示：

第一步：Crossbar交换网络模块的输出端口选择器依次读取发送时间点Tx_time、源端口号Inport_num、数据帧长Frame_length和数据地址Tx_address；

第二步：根据源端口号信息Inport_num中的有效位、数据帧长Frame_length和数据地址Tx_address，在输入端口分流器处产生相应的Rd_en和Rd_address信号，读取缓存区中的数据Rxd；

第三步，输出端口选择器将接收数据Rxd的值赋予发送数据Txd，将Txd传输到输出处理模块，完成了数据帧的端口转发和时间片搬移。

从仿真图10可以得出以下结论：

Crossbar交换网络模块能够在发送时间点将输入端口的数据帧无阻塞转发至输出端口，减小了排队时延及时延抖动。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种支持时间片搬移的时间触发以太网TTE交换系统，其特征在于，所述支持时间片搬移的TTE交换系统包括：信令处理模块，输入调度表模块，输入处理模块，缓存区模块，Crossbar交换网络模块，输出调度表模块，输出处理模块；

其中，所述信令处理模块和输入调度表模块、输出调度表模块相连；输入调度表模块和信令处理模块、输入处理模块相连；输出调度表模块和信令处理模块、输出处理模块相连；输入处理模块和输入调度表模块、缓存区模块相连；缓存区模块和输入处理模块、Crossbar交换网络模块相连；Crossbar交换网络模块和缓存区模块、输出处理模块相连；输出处理模块和Crossbar交换网络模块、输出调度表模块相连；

信令处理模块，用于完成输出端口时间片分配，更新输入调度表模块和输出调度表模块的调度信息，为时间触发TT业务建立端到端的硬通路；

输入调度表模块，支持信令处理模块的输入调度信息配置和输入处理模块的输入调度信息读取，用于为输入处理模块提供接收到的TT业务的输入调度信息；

输入处理模块，用于在特定的接收窗口内接收对应的TT业务，对收到的TT业务进行警管过滤，将通过警管过滤的TT业务搬移到缓存区模块的对应位置；

缓存区模块，用于对TT业务进行缓存；

Crossbar交换网络模块，用于完成在发送时间点将TT业务从输入端口的缓存区模块无阻塞转发到输出端口的输出处理模块；

输出调度表模块，支持信令处理模块的输出调度信息配置和输出处理模块的输出调度信息读取，用于为输出处理模块提供需要发送的TT业务的输出调度信息；

输出处理模块，用于向Crossbar交换网络模块提供输出调度信息，并完成发送数据帧TTID号和数据帧长的输出过滤。

2.如权利要求1所述的支持时间片搬移的TTE交换系统，其特征在于，所述输入调度表模块的输入调度信息由信令处理模块配置，包括接收时间点、TTID号、数据帧长、接收窗口长度以及数据缓存地址。

3.如权利要求1所述的支持时间片搬移的TTE交换系统，其特征在于，所述输出调度表模块的输出调度信息由信令处理模块配置，包括发送时间点、TTID号、数据帧长、源端口号以及数据读取地址。

4.如权利要求1所述的支持时间片搬移的TTE交换系统，其特征在于，所述Crossbar交换网络模块由输入端口分流器、交叉节点和输出端口选择器组成。

5.一种运行权利要求1～4任意一项所述的支持时间片搬移的TTE交换系统的支持时间片搬移的TTE交换方法，其特征在于，所述支持时间片搬移的TTE交换方法包括：使用支持时间片搬移的TTE交换系统，通过信令完成时间触发TT业务端到端的硬通路建立，并对交换系统接收到的TT业务实现转发和时间片搬移；

所述支持时间片搬移的TTE交换方法包括以下步骤：

(1)建立硬通路

交换系统接收到建立一条硬通路的请求信令，查找对应的输入端口是否有足够的缓存空间，输出端口是否有空闲时间片；若有则支持硬通路的建立，返回硬通路建立成功的响应信令，并更新输入调度表模块和输出调度表模块的调度信息，否则返回硬通路建立失败的响应信令；

(2)接收并缓存数据帧

交换系统接收到TT业务数据帧，输入处理模块根据输入调度表模块给出的接收时间点和接收窗口长度，判断该TT业务数据帧的到达时间是否在接收窗口内；若在接收窗口内，将数据帧写入相应缓存区，执行步骤(3)，否则丢弃该TT业务数据帧；

(3)执行警管操作

输入处理模块对写入缓存区的TT业务数据帧执行警管操作；若该数据帧不合法，将其从缓存区模块中清除，否则，执行步骤(4)；

(4)输出调度信息查询

输出处理模块根据输出调度表给出的输出调度信息，将发送时间点、源端口号和数据地址的信息传递给Crossbar交换网络模块，执行步骤(5)；

(5)端口转发和时间片搬移

Crossbar交换网络模块在发送时间点从源端口的对应缓存区地址将TT业务数据帧无阻塞搬移到目的端口的输出处理模块，完成时间片的搬移，执行步骤(6)；

(6)输出处理操作

输出处理模块对比TT业务数据帧的TT ID号和数据帧长信息；若匹配，则将数据帧从交换系统发送出去，否则过滤该数据帧。

6.如权利要求5所述的支持时间片搬移的TTE交换方法，其特征在于，步骤(3)中，所述警管操作的内容包括TTID号、CRC校验值和数据帧长。

7.如权利要求5所述的支持时间片搬移的TTE交换方法，其特征在于，步骤(5)中，所述数据帧转发和时间片搬移，包括：

1)Crossbar交换网络模块的输出端口选择器依次读取发送时间点Tx_time、源端口号Inport_num、数据帧长Frame_length和数据地址Tx_address；

2)输出端口的选择器在发送时间点Tx_time检测源端口号信息Inport_num中的有效位；

3)根据源端口号信息Inport_num中的有效位、数据帧长Frame_length和数据地址Tx_address，在输入端口分流器处产生相应的Rd_en和Rd_address信号，读取缓存区中的数据Rxd；

4)接收数据Rxd通过输入端口分流器，经过交叉节点，传输到输出端口选择器；

5)输出端口选择器将接收数据Rxd的值赋予发送数据Txd，将Txd传输到输出处理模块，完成数据帧的端口转发，并将数据帧从接收时间点处的时间片搬移到发送时间点处的时间片。

8.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求5所述的支持时间片搬移的TTE交换方法。

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