CN113141320A - 一种速率受限业务规划调度的系统、方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于速率受限业务调度技术领域，公开了一种速率受限业务规划调度的系统、方法及应用，所述速率受限业务规划调度方法按业务规划表来进行规划，根据调度表，控制每条速率受限业务的周期和偏移参数，对速率受限业务进行调度。所述速率受限业务规划调度系统包括：队列管理模块、发送调度模块、BAG表、RC发送调度表；其中，所述发送调度模块包括：RC流量整形模块、RC调度模块和BE与同步调度模块。本发明通过实现速率受限业务规划调度的系统和方法，保留其灵活性的特点，同时可控性与确定性更强；在有规划的处理速率受限RC业务的同时，还能不冲突的处理固定性业务与普通以太网BE业务，满足不同业务需求，还能更大限度地提升带宽利用率。

Description

一种速率受限业务规划调度的系统、方法及应用

技术领域

本发明属于速率受限业务调度技术领域，尤其涉及一种速率受限业务规划调度系统、方法及应用。

背景技术

目前，随着航空航天电子系统等复杂性系统的发展，对数据传输带宽、实时性、可靠性提出了更高的要求，航空电子全双工交换式以太网(AFDX)网络、时间触发以太网(TTE)等确定性网络已广泛应用于航空航天电子控制系统及汽车网络等领域，速率受限(rate-constrained)业务，简称RC业务，作为一种事件触发型业务，具有灵活性、动态性的优点，通过建立最大化带宽利用的周期通信来保证在复杂的网络中有限的传输时延，已成为确定性交换式以太网的主流通信业务之一。

对于速率受限(RC)业务来说，时延与抖动是其业务性能与网络服务质量(QoS)的关键，传统速率受限(RC)业务的调度方式主要有以下几种：

普通FIFO缓存。系统利用FIFO先进先出的特点，对到达的数据帧进行缓存，并依次读取，进行调度处理，这种调度方法易于实现，队列管理简单，但是无法对不同需求的业务区别对待，提供区分服务，可能导致系统中业务平均延迟较大，不能满足某些场景的实时性要求。

简单轮询的调度方法。通过对虚链路进行轮流选择，对所有队列公平地分配带宽资源，虽然保证公平性，但是效率较低，且某些数据帧会因为等待多个长帧发送而被延迟，且延迟时间不可控，这在航空航天的某些应用场景下是不被允许的。

基于优先级的调度方法，主要有静态优先级队列调度算法AVLSP，索引表静态优先级调度方法AISP等，都是通过不同的算法来设置优先级，尽可能减小平均时延，但是速率受限(RC)业务的传输仍是随机的。

对于速率受限(RC)业务来说，对其调度方式的研究，都是在保持调度时间的确定性的基础上，进一步提高其实时性，是以太网发展的重要研究方向。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)传统速率受限(RC)业务的调度方式，普通FIFO缓存无法对不同需求的业务区别对待，提供区分服务，可能导致系统中业务平均延迟较大，不能满足某些场景的实时性要求。

(2)简单轮询的调度方法的效率较低，且某些数据帧会因为等待多个长帧发送而被延迟，且延迟时间不可控，这在航空航天的某些应用场景下是不被允许的。

(3)基于优先级的调度方法通过不同的算法来设置优先级，尽可能减小平均时延，但是速率受限(RC)业务的传输仍是随机的。

解决以上问题及缺陷的难度为：速率受限业务，作为一种事件触发型业务，具有灵活性、动态性的优点，但事件触发型业务随机无规律，对系统及业务传输性能影响很大，让每条业务都变得可控，提高业务确定性变得至关重要，如何将灵活性、动态性和可控性、确定性进行结合，从中找到一个平衡，是解决以上问题及缺陷的最大难度。

解决以上问题及缺陷的意义为：速率受限业务，已成为确定性交换式以太网的主流通信业务之一，在航空航天电子系统等复杂性系统中应用广泛，这对数据传输带宽、实时性、可靠性提出了更高的要求，通过对调度方法与系统的研究，可以进一步保证业务在复杂的网络中有限的传输时延，在保持调度时间的确定性的基础上，进一步提高其实时性，是以太网发展的重要研究方向，从而推动确定性交换式以太网和速率受限业务的发展。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种速率受限业务规划调度系统、方法及应用。

本发明是这样实现的，一种速率受限业务规划调度方法，其特征在于，所述速率受限业务按业务规划表来进行规划调度；从时间维度上看，一次完整规划的时间是一个调度基本周期，在一个调度基本周期中又拆分为多个同步基本周期，每个同步周期中，时间被分为多个小的时间片，其中一部分时间片为某些固定性业务预留，不进行速率受限(RC)业务的规划，剩下的时间片作为RC业务调度时间片。预留给其他固定业务的传输时间片主要用来处理发送时间固定、优先级高于速率受限RC业务、或有明确规划的业务。

进一步，所述速率受限业务规划调度方法，在具体实现时，通过速率受限业务根据调度表，对RC业务调度时间片进行规划调度；调度表每行表项对应一条虚拟链路(VirtualLink，简称VL)，每条VL主要根据周期和偏移两个参数进行调度；周期规定了每条VL每几个RC业务调度时间片进行一次调度；偏移规定了每条VL在每个调度基本周期里，第一次调度点相对于RC业务调度开始点的偏移时间片；在每一个调度基本周期，都归零，进行重新调度。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述的速率受限业务规划调度方法的速率受限业务规划调度系统，所述规划调度系统包括以下步骤：

队列管理：对业务分队列进行管理；有数据到来时，按VL将数据存入相应队列中，并记录当前队列的队列状态，有数据被发送时，更新相应队列的队列状态；

流量整形：上电后配置BAG(BandwidthAllocation Gap)表，并进行BAG表的读取，根据每个VL的流量整形信息进行相应整形，生成流量整形结果；保证RC业务的每条VL都遵循预先分配的带宽限制；

调度：上电后配置调度表，并进行调度表的读取，根据每个VL的调度周期和起始偏移信息进行相应调度，生成调度使能结果；保证业务遵循预期的传输规则；

业务传输：整合队列状态、流量整形结果与调度使能结果，进行VLn队列中业务的传输。

进一步，所述速率受限业务规划调度系统包括：队列管理模块、发送调度模块、BAG表模块、RC发送调度表模块；其中，所述发送调度模块包括：RC流量整形模块、RC调度模块和BE与同步调度模块；

RC流量整形模块，用于对每条VL都按照BAG表参数进行流量整形，保证RC业务的每条VL都遵循预先分配的带宽限制，所有VL的整形结果形成BAG整形信息；

RC调度模块，包括VLn队列窗口调度子模块和冲突缓存子模块，用于对每条VL都根据RC调度表参数，按照速率受限RC业务规划表的规划方式进行调度；

BE与同步调度模块，用于对时间同步业务和普通以太网BE业务进行调度。

进一步，所述RC调度模块确定时间轴，分隔时间片；在调度表读取完成后，等待同步时间归零，在同步时间归零的同时，也是调度的0时刻；从0时刻开始，将时间轴分隔为小的时间片，确定出每个时间片的开始时刻。

进一步，RC调度模块中，所述VLn队列窗口调度子模块用于对一条VL进行时间片计时，并根据VLn的周期、偏移进行调度；所述冲突缓存子模块用于处理不同VL发生调度冲突的情况，将冲突但不能及时处理的VL号存入缓存，整个调度过程无需缓存完整数据帧，业务数据只需缓存在队列管理中就能完成所规划的调度，减少了系统对FPGA存储资源的消耗。

进一步，所述速率受限业务规划调度系统是基于所述速率受限RC业务规划调度方法进行实现的，在有规划的处理速率受限RC业务的同时，也能不冲突的处理固定性业务与普通以太网BE业务在内的其他业务；所述速率受限业务规划调度系统能够实现规划的速率受限RC业务、时间同步业务与普通以太网BE业务的无冲突传输；

(1)速率受限RC业务：

对于速率受限RC业务，数据帧以虚链路VL为依据进行缓存、调度与发送，每条虚链路VL上的RC业务有对应的带宽限制，整个系统实现过程包括三个部分：RC队列管理、流量整形、RC业务调度，包括：

RC队列管理，用于缓存RC数据帧，数据帧按VL号进行缓存；

流量整形，用于保证RC业务的每条VL都遵循预先分配的带宽限制；其中，每条VL的具体带宽限制由参数BAG决定，每条VL的计时单元各自进行累计，满足BAG要求时，对应VL位的整形结果置为有效，所有VL的整形结果形成一个BAG bit阵列；

RC业务调度，基于所述速率受限RC业务调度方式进行的，调度参数存储于调度表中；RC业务调度模块通过读取调度表内容，对每条VL按照所述规划方式进行调度，实现速率受限RC业务规划表中的RC业务规划方式；其中，所述RC业务只有在有数据缓存于VLn的队列中，VLn的BAG满足，到达VLn的调度时间片，三个条件都满足时，RC业务才通过VLn进行传输；

(2)时间同步业务与普通以太网BE业务：

对于时间同步业务，由时间同步模块产生，用于系统的时间同步，是一种固定性业务，对实时性要求更高，按照所述速率受限RC业务规划表中对固定性业务的规划进行调度；

对于普通以太网BE业务，优先级低于速率受限RC业务，在系统中利用RC业务和时间同步业务传输的剩余带宽进行传输，是一种尽力传输业务；BE业务也需要队列进行数据缓存，在RC业务和时间同步业务传输的空余时间进行调度传输，调度无规律、不具有规划性，BE业务只在不影响RC业务和时间同步业务的情况下进行传输，所述系统将时间同步业务与普通以太网BE业务的调度放到同一模块中进行；

本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的速率受限业务规划调度方法。

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：本发明提供的速率受限业务规划调度系统，可以处理不定长的速率受限(RC)业务，在不同业务之间发生冲突时，只需通过冲突缓存缓存VL号，整个调度过程无需缓存完整数据帧，业务数据只需缓存在队列管理中就能完成所规划的调度，减少了系统对FPGA存储资源的消耗。

本发明还包括以下有益效果：

(1)本发明通过对速率受限(RC)业务进行规划，解决了事件触发型业务随机无规律的问题。

(2)本发明通过控制每条速率受限(RC)业务的周期和偏移参数实现调度，实际应用场景可根据具体需求更改参数，让每条业务都变得可控，与普通轮询调度、一般优先级调度相比，可控性与确定性更强，同时还保留速率受限(RC)业务灵活性、动态性的优点。

(3)本发明通过将时间轴划分为小的时间片，多次频繁地对同一业务进行调度，能有效控制业务传输时延的波动范围与时延抖动上限，更大程度上提升业务传输的确定性和系统性能。

(4)本发明实现了在有规划的处理速率受限(RC)业务的同时，也能不冲突的处理固定性业务与普通以太网(Best Effort，简称BE)业务等其他业务，在满足不同需求业务的同时，更大限度地提升带宽利用率。其中，此处固定性业务举例为时间同步业务，调度系统整体实现结果如图6所示。

(5)本发明所设计的速率受限业务规划调度系统，除了可满足于上述航空航天电子系统之外，对于任意使用速率受限(RC)业务的以太网都适用。

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速率受限(RC)业务规划表示意图。

图2是本发明实施例提供的调度表示意图。

图3是本发明实施例提供的速率受限业务规划调度实现系统示意图。

图4是本发明实施例提供的速率受限业务规划调度设计框图。

图5是本发明实施例提供的速率受限业务规划调度实现流程图。

图6是本发明实施例提供的速率受限业务规划调度系统实现结果示意图。

图7是本发明实施例提供的速率受限业务规划调度系统结构框图；

图中：1、队列管理模块；2、发送调度模块；3、BAG表模块；4、RC发送调度表模块。

图8是本发明实施例提供的速率受限业务规划调度方法流程图。

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，本发明提供了一种速率受限业务规划调度系统、方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图7所示，本发明实施例提供的速率受限业务规划调度系统包括：队列管理模块1、发送调度模块2、BAG表模块3、RC发送调度表模块4；其中，所述发送调度模块2包括：RC流量整形模块2-1、RC调度模块2-2和BE调度模块2-3。

RC流量整形模块2-1，用于对每条VL都按照BAG表参数进行流量整形，保证RC业务的每条VL都遵循预先分配的带宽限制，所有VL的整形结果形成BAG整形信息；

RC调度模块2-2，包括VLn队列窗口调度子模和冲突缓存子模块，用于对每条VL都根据RC调度表参数，按照速率受限RC业务规划表的规划方式进行调度；其中，所述VLn队列窗口调度子模块用于对一条VL进行时间片计时，并根据VLn的周期、偏移进行调度；所述冲突缓存子模块用于处理不同VL发生调度冲突的情况，将冲突但不能及时调度的VL号存入缓存，在缓存不为空，但信道空闲时立即读取，进行调度；

BE与同步调度模块2-3，用于对时间同步业务和普通以太网BE业务进行调度。

如图8所示，本发明实施例提供的速率受限业务规划调度方法包括以下步骤：

S101，队列管理：有数据到来时，按VL将数据存入相应队列中，并记录当前队列的队列状态；有数据被发送时，更新相应队列的队列状态；

S102，流量整形：上电后配置BAG表，并进行BAG表的读取，读出每个VL的流量整形信息；

S103，调度：上电后配置调度表，并进行调度表的读取，读出每个VL的调度周期和起始偏移信息；

S104，业务传输：整合队列状态、流量整形结果与调度使能结果，进行VLn队列中业务的传输。

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

1、以下对速率受限业务规划方式进行说明。

速率受限(RC)业务主要被应用于航空电子全双工交换式以太网(AFDX)网络、时间触发以太网(TTE)中，是一种事件触发型业务，通过对速率受限(RC)业务进行规划，可以让RC业务变得可控。

如图1所示为速率受限(RC)业务规划表，从时间维度上看，一次完整规划的时间是一个调度基本周期，在一个调度基本周期中又拆分为多个同步基本周期，每个同步周期中，时间被分为多个小的时间片，其中一部分时间片为某些固定性业务预留，不进行速率受限(RC)业务的规划，剩下的时间片作为RC业务调度时间片；在每个调度基本周期中，将第一个同步基本周期的RC业务调度时间片开始点定义为RC业务调度开始点；速率受限(RC)业务根据调度表，对RC业务调度时间片进行规划调度。调度表格式如图2所示。

调度表每行表项对应一条虚拟链路(Virtual Link，简称VL)，每条VL主要根据周期和偏移两个参数进行调度，周期规定了每条VL每几个时间片进行一次调度，在计算周期时，跳过预留给其他固定业务的传输时间片，只计算RC业务调度时间片；偏移规定了每条VL在每个调度基本周期里，第一次调度点相对于RC业务调度开始点的偏移时间片；在每一个调度基本周期，都归零，进行重新调度。

如图1所示的调度规划中，虚链路1(VL1)周期为4，偏移为0；虚链路2(VL2)周期为8，偏移为1；对于VL1来说，在调度基本周期的RC业务调度开始点等待0个时间片，进行第一次VL1调度，之后在该调度基本周期内，VL1都每4个RC业务调度时间片进行一次调度；对于VL2来说，在调度基本周期的RC业务调度开始点等待1个时间片，进行第一次VL2调度，之后在该调度基本周期内，VL2都每8个RC业务调度时间片进行一次调度。在下一个调度基本周期重复上述过程。

预留给其他固定业务的传输时间片主要用来处理发送时间固定、优先级高于速率受限(RC)业务、或者有明确规划的业务，比如实时性要求很高的时间同步业务。

2、以下对技术方案整体结构进行说明。

速率受限业务规划调度的实现系统是基于上述的速率受限(RC)业务规划和调度方式进行实现的，它可以在有规划的处理速率受限(RC)业务的同时，也能不冲突的处理固定性业务与普通以太网(Best Effort，简称BE)业务等其他业务，其中，此处固定性业务举例为时间同步业务。如图3所示为速率受限业务规划调度实现系统示意图，该系统能够实现规划的速率受限(RC)业务、时间同步业务与普通以太网(BE)业务的无冲突传输。

(1)速率受限(RC)业务：

对于速率受限(RC)业务，数据帧以虚链路(VL)为依据进行缓存、调度与发送，每条虚链路(VL)上的RC业务有对应的带宽限制，整个系统实现过程主要包括三个部分：RC队列管理、流量整形、RC业务调度。

RC队列管理用于缓存RC数据帧，数据帧按VL号进行缓存。

流量整形是为了保证RC业务的每条VL都遵循预先分配的带宽限制。其中，每条VL的具体带宽限制由参数BAG(Bandwidth Allocation Gap)决定，每条VL的计时单元各自进行累计，满足BAG要求时，对应VL位的整形结果置为有效，所有VL的整形结果形成一个BAGbit阵列。

RC业务调度是基于上述的速率受限(RC)业务调度方式进行的，调度参数存储于调度表中，调度表如图2所示。RC业务调度模块通过读取调度表内容，对每条VL按照上述规划方式进行调度，实现如图1所示的速率受限(RC)业务规划表中的RC业务规划方式。

RC业务只有在有数据缓存于VLn的队列中，VLn的BAG满足，到达VLn的调度时间片，三个条件都满足时，RC业务才通过VLn进行传输。

(2)时间同步业务与普通以太网(BE)业务：

对于时间同步业务，由时间同步模块产生，用于系统的时间同步，是一种固定性业务，对实时性要求更高，按照图1所示速率受限(RC)业务规划表中对固定性业务的规划进行调度。

对于普通以太网(BE)业务，优先级低于速率受限(RC)业务，在系统中利用RC业务和时间同步业务传输的剩余带宽进行传输，是一种尽力传输业务。BE业务也需要队列进行数据缓存，在RC业务和时间同步业务传输的空余时间进行调度传输，调度无规律、不具有规划性，BE业务只在不影响RC业务和时间同步业务的情况下进行传输。此处系统将时间同步业务与普通以太网(BE)业务的调度放到同一模块中进行。

(3)整体调度效果：

从时间轴上来看，整个时间轴被拆分为无数个时间片，图3所示时间轴示意图中的时间片与图1所示的时间片相对应。时间同步业务按照规划的时间片进行调度。对于RC业务，以VL1为例，第一个数据帧是1-1，被发送以后等待一个BAG1后，还未到VL1的调度时间片，就等到它的有效调度时间片，才是数据帧1-2的实际调度时刻；对于VL2，第一个被发送的数据帧是2-1，被发送以后等待BAG2，此时正好是VL2调度点，数据帧2-2就被发送出去。对于BE业务，在RC数据帧与时间同步业务之间插空传输，不影响RC业务和时间同步业务。

3、以下对技术方案具体设计进行说明。

如图4所示为速率受限业务规划调度的整体设计结构，主要包括四个部分：队列管理、发送调度、BAG表、RC发送调度表，其中，发送调度模块是速率受限业务规划调度的核心，此处主要讨论发送调度模块的具体设计实现。

发送调度模块主要包括三个大模块，分别是：RC流量整形模块、RC调度模块、BE调度模块，具体模块功能如下：

(1)RC流量整形模块：用于对每条VL都按照BAG表参数进行流量整形，保证RC业务的每条VL都遵循预先分配的带宽限制，所有VL的整形结果形成BAG整形信息。

(2)RC调度模块：用于对每条VL都根据RC调度表参数，按照上述图1速率受限(RC)业务规划表的规划方式进行调度。其中的VLn队列窗口调度子模块用于对一条VL进行时间片计时，并根据VLn的周期、偏移进行调度。冲突缓存子模块用于处理不同VL发生调度冲突的情况，将冲突但不能及时调度的VL号存入缓存，在缓存不为空，但信道空闲时立即读取，进行调度。

(3)BE与同步调度模块：用于对时间同步业务和普通以太网(BE)业务进行调度。

4、以下对技术方案工作流程进行说明。

如图5所示为速率受限(RC)业务规划调度的实现流程，RC业务是否进行有效调度主要包括三个条件：调度结果、流量整形结果和队列状态，三者独立进行，具体实现流程如下：

(1)队列管理：有数据到来时，按VL将数据存入相应队列中，并记录当前队列的队列状态；有数据被发送时，更新相应队列的队列状态。

(2)流量整形：上电后配置BAG表，并进行BAG表的读取，读出每个VL的流量整形信息。n个队列分别根据对应的BAG参数进行时间计数，在满足BAG要求时，拉高相应VL的整形结果，n个队列形成n个bit位的流量整形结果。

(3)调度：上电后配置调度表，并进行调度表的读取，读出每个VL的调度周期、起始偏移等信息。在调度表读取完成后，等待同步时间归零，在同步时间归零的同时，也是调度的0时刻。从0时刻开始，将时间轴分隔为小的时间片，确定出每个时间片的开始时刻。n个队列分别根据对应的调度表参数进行时间片计数，满足周期、偏移时，拉高相应VL的调度使能，n个队列形成n个bit位的调度使能，即为调度使能结果。

(4)业务传输：整合队列状态、流量整形结果与调度使能结果，当队列状态中有VLn的数据帧，且VLn的流量整形结果与调度使能结果都满足时，VLn的有效调度使能置为高，此时将对应VLn队列中的业务取出，进行传输，并更新VLn队列状态；当所有VL的有效调度使能都没有置为高，则等待，等有VL的调度使能满足情况时，进行调度发送。

本发明可以处理不定长的速率受限(RC)业务，在不同业务之间发生冲突时，只需通过冲突缓存缓存VL号，整个调度过程无需缓存完整数据帧，业务数据只需缓存在队列管理中就能完成所规划的调度，减少了系统对FPGA存储资源的消耗。

5、本发明的有益效果：

(1)本发明通过对速率受限(RC)业务进行规划，解决了事件触发型业务随机无规律的问题。

(2)本发明通过控制每条速率受限(RC)业务的周期和偏移参数实现调度，实际应用场景可根据具体需求更改参数，让每条业务都变得可控，与普通轮询调度、一般优先级调度相比，可控性与确定性更强，同时还保留速率受限(RC)业务灵活性、动态性的优点。

(3)本发明通过将时间轴划分为小的时间片，多次频繁地对同一业务进行调度，能有效控制业务传输时延的波动范围与时延抖动上限，更大程度上提升业务传输的确定性和系统性能。

(4)本发明实现了在有规划的处理速率受限(RC)业务的同时，也能不冲突的处理固定性业务与普通以太网(Best Effort，简称BE)业务等其他业务，在满足不同需求业务的同时，更大限度地提升带宽利用率。其中，此处固定性业务举例为时间同步业务，调度系统整体实现结果如图6所示。

(5)本发明所设计的速率受限业务规划调度系统，除了可满足于上述航空航天电子系统之外，对于任意使用速率受限(RC)业务的以太网都适用。

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 (10)

1.一种速率受限业务规划调度方法，其特征在于，所述速率受限业务按业务规划表来进行规划；从时间维度上看，一次完整规划的时间是一个调度基本周期，在一个调度基本周期中又拆分为多个同步基本周期，每个同步周期中，时间被分为多个小的时间片，其中一部分时间片为某些固定性业务预留，不进行速率受限RC业务的规划，剩下的时间片作为RC业务调度时间片。

2.如权利要求1所述的速率受限业务规划调度方法，其特征在于，所述速率受限业务根据调度表，对RC业务调度时间片进行调度；调度表每行表项对应一条虚拟链路VL，每条VL主要根据周期和偏移两个参数进行调度；周期规定了每条VL每几个RC业务调度时间片进行一次调度；偏移规定了每条VL在每个调度基本周期里，第一次调度点相对于RC业务调度开始点的偏移时间片；在每一个调度基本周期，都归零，进行重新调度。

3.一种实施权利要求1～2任意一项所述的速率受限业务规划调度方法的速率受限业务规划调度系统，其特征在于，所述规划调度系统包括以下步骤：

队列管理：有数据到来时，按VL将数据存入相应队列中，并记录当前队列的队列状态，有数据被发送时，更新相应队列的队列状态；

流量整形：上电后配置BAG表，并进行BAG表的读取，根据每个VL的流量整形信息进行相应整形，生成流量整形结果；

调度：上电后配置调度表，并进行调度表的读取，根据每个VL的调度周期和起始偏移信息进行相应调度，生成调度使能结果；

业务传输：整合队列状态、流量整形结果与调度使能结果，进行VLn队列中业务的传输。

4.如权利要求3所述的速率受限业务规划调度系统，其特征在于，所述速率受限业务规划调度系统包括：队列管理模块、发送调度模块、BAG表模块、RC发送调度表模块；其中，所述发送调度模块包括：RC流量整形模块、RC调度模块和BE与同步调度模块；

RC流量整形模块，用于对每条VL都按照BAG表参数进行流量整形，保证RC业务的每条VL都遵循预先分配的带宽限制，所有VL的整形结果形成BAG整形信息；

RC调度模块，包括VLn队列窗口调度子模块和冲突缓存子模块，用于对每条VL都根据RC调度表参数，按照速率受限RC业务规划表的规划方式进行调度；

BE与同步调度模块，用于对时间同步业务和普通以太网BE业务进行调度。

5.如权利要求4所述的速率受限业务规划调度系统，其特征在于，所述RC调度模块确定时间轴，分隔时间片；在调度表读取完成后，等待同步时间归零，在同步时间归零的同时，也是调度的0时刻；从0时刻开始，将时间轴分隔为小的时间片，确定出每个时间片的开始时刻。

6.如权利要求4所述的速率受限业务规划调度系统，其特征在于，所述RC调度模块中的VLn队列窗口调度子模块，根据权利要求2所述的调度表参数，分别对n个队列进行时间片计数，满足周期、偏移时，拉高相应VL的调度使能，n个队列形成n个bit位的调度使能，产生调度使能结果。

7.如权利要求4所述的速率受限业务规划调度系统，其特征在于，所述RC调度模块中的冲突缓存子模块，缓存冲突但不能及时处理的VL号，用于处理不同VL发生调度冲突的情况，整个调度过程无需缓存完整数据帧，业务数据只需缓存在队列管理中就能完成所规划的调度。

8.如权利要求4所述的速率受限业务规划调度系统，其特征在于，所述速率受限业务规划调度系统在有规划的处理速率受限RC业务的同时，也能不冲突的处理固定性业务与普通以太网BE业务在内的其他业务：

所述固定性业务举例为时间同步业务，对实时性要求更高，按照权利要求1所述的业务规划表中对固定性业务的规划进行调度；

所述普通以太网BE业务，优先级低于速率受限RC业务，在系统中利用RC业务和时间同步业务传输的剩余带宽进行传输，是一种尽力传输业务；所述速率受限业务规划调度系统能够实现规划的速率受限RC业务、时间同步业务与普通以太网BE业务的无冲突传输。

9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现权利要求1～8任意一项所述的速率受限业务规划调度系统及方法。

10.如权利要求1～9所述的速率受限业务规划调度系统及方法，除了可满足于航空航天电子系统之外，对于任意使用速率受限RC业务的以太网都适用。

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