CN113708903B - 基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取信令包；基于所述信令包的信息判断所述信令包是否为确定性信令包；响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，其中，所述传输方式包括基于周期性传输队列进行传输或基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输。根据本公开，能够实现为该确定性信令包提供确定性服务，从而保证网络的确定性连接，提高网络传输的效率以及实时性、可靠性。

Description

基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着航天技术的进步、用户需求的不断提升以及应用场景的变化，传统的地面网络难以满足业务需求，天地一体化信息网络应运而生。无论是卫星激光组网还是地面光传送网，在业务传送之前都需要先建立光路。光路建立的时延包括信令时延和单站配置时延，且单站配置时延固定。信令作为建路控制信号，始终存在实时性的要求。然而，在地面网络上，随着光纤技术的飞速发展，单根光纤可承载的业务数量大幅增加，使得单次断纤对大量业务造成影响；在卫星网络上，卫星的相对位置变化使得网络拓扑具有动态性，导致卫星与信关站之间以及卫星与卫星之间进行频繁的周期性管道建拆，无法保证业务的连续性，且切换过程占用大量的链路资源。这些情况都使得信令时延具有不确定性，导致网络的不确定性连接，从而无法提供确定性的服务。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的在于提出一种基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及介质。

基于上述目的，本公开的第一方面，提供了一种基于时间戳的信令确定性传输方法，包括：

获取信令包；

基于所述信令包的信息判断所述信令包是否为确定性信令包；

响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，其中，所述传输方式包括基于周期性传输队列进行传输或基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输。

可选地，响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，包括：

判断所述信令包是否为周期性信令包；

响应于所述信令包为周期性信令包，基于所述信令包的当前节点所对应的时间戳与门控传输列表，确定与所述信令包匹配的周期性传输队列；

将所述信令包发送至所匹配的周期性传输队列进行传输。

可选地，响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，包括：

判断所述信令包是否为实时信令包；

响应于所述信令包为实时信令包，计算所述信令包中下一跳节点所对应的时间戳与当前节点时间戳之差，得到信令包剩余时间；

判断所述信令包剩余时间是否大于或等于传输门时延，其中，传输门时延包括信令包经由下一个周期性传输门传输至下一跳节点的时延；

响应于所述信令包剩余时间小于传输门时延，将所述信令包发送至正在传输数据的普通传输队列执行帧抢占操作，并经由所述普通传输队列进行传输所述信令包。

可选地，所述方法还包括：

响应于所述信令包剩余时间大于或等于传输门时延，将所述信令包发送至下一个周期性开放传输门的周期性传输队列进行传输。

可选地，所述方法还包括：

响应于所述信令包为非确定性信令包，按照所述信令包的优先级别基于普通传输队列进行传输。

可选地，所述执行帧抢占操作包括：

中断所述普通传输队列正在发送的信令包；

对于所述信令包中已传输部分添加帧尾并传输所述帧尾；

对于所述信令包中未传输部分添加帧头生成待传输信令包；

将所述待传输信令包传输至普通传输队列，等待进行下一次传输；以及

传输所述执行帧抢占操作对应的信令包。

可选地，所述方法还包括：

执行全网时钟同步以及配置传输队列的调度周期和门控列表。

本公开的第二方面，提供了一种基于时间戳的信令确定性传输装置，包括：

获取模块，用于获取信令包；

分类模块，用于基于所述信令包的信息判断所述信令包是否为确定性信令包；

传输确定模块，用于响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，其中，所述传输方式包括基于周期性传输队列进行传输或基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输。

本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面任意一项所述的方法。

本公开的第四方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如第一方面任一所述方法。

从上面所述可以看出，本公开提供的基于时间戳的信令确定性传输方法、装置、设备及存储介质，通过对获取到的信令包进行分类，对于有确定性需求的确定性信令包，根据其时间戳来确定该确定性信令包的传输方式，以实现为该确定性信令包提供确定性服务，从而保证网络的确定性连接，提高网络传输的效率以及实时性、可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，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为现有技术中基于IP网络的数据传输的示意图；

图2为现有技术中基于IP网络的数据传输的又一示意图；

图3为根据本公开实施例的基于时间戳的信令确定性传输方法的示意性流程图；

图4为根据本公开实施例的确定性信令包传输的示意性流程图；

图5为根据本公开实施例的非确定性信令包传输的示意性流程图；

图6为根据本公开实施例的基于时间戳的信令确定性传输方法的示意性示例；

图7为根据本公开实施例的基于时间戳的信令确定性传输方法的又一示意性示例；

图8为根据本公开实施例的基于时间戳的信令确定性传输装置的示意性框图；

图9为根据本公开实施例的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在通信系统中，信令是指用来保证正常通信所需要的控制信号，以使全网有序工作。在通信网中，信令可以采用共路信令，也可以采用随路信令。共路信令是指信令在传输时，设有专用的信令传输的信道；而随路信令则是信令与信号在同一个信道上传输。参见图1，图1示出了现有技术中基于IP网络的数据传输的示意图。如图1所示，传统IP网络中采用的是随路信令，控制平面和数据平面混合。该随路信令在传统IP网络中采用逐跳转发的方式，每一跳都要查找全局路由表，查不到则丢弃该随路信令的数据包。可见，传统网络中信令是基于IP分组交换机制实现，其提供的是尽力而为的服务，不能提供确定的路径转发和时延，从机制上无法满足信令的确定性保证。

而且传统网络中的控制平面和数据平面混合，即信令包与数据包混合，这使得二者容易相互影响。参见图2，图2示出了现有技术中基于IP网络的数据传输的又一示意图。如图2所示，当多个报文同时到达节点A时，报文间隙被挤压，会导致微突发现象，如图2的201所示。经过多个节点后，例如，报文再经过节点B，微突发现象逐跳累积，如图2的202所示。这将导致时延抖动的不确定性，无法保证信令的时延的确定性。

因此，传统的网络只能将端到端的时延减少到几十毫秒，无法由“尽力而为”转换到“准时、准确”。随着业务数量的增加，由于控制带宽不足以及不同控制信号之间相互隔离，导致信令与信令、信令与其他控制信号之间的拥塞，使得信令时延具有不确定性，从而导致网络的不确定性连接，无法提供确定性的服务。网络传输的可靠性、容错性和安全性也受到了挑战。

基于上述考虑，本公开实施例提供了一种基于时间戳的信令确定性传输方法。参见图3，图3示出了根据本公开实施例的基于时间戳的信令确定性传输方法的示意性流程图。如图3所述，基于时间戳的信令确定性传输方法，包括：

步骤S310，获取信令包；

步骤S320，基于所述信令包的信息判断所述信令包是否为确定性信令包；

步骤S330，响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，其中，所述传输方式包括基于周期性传输队列进行传输或基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输。

其中，确定性信令包是指对到达目标节点有确定时间需要的信令包，例如，信令包P需要在时间点T1前到达节点A，在时间点T2前到达节点B等，则该信令包P即为确定性信令包。根据本公开实施例的方法，通过获取到的信令包进行分类，对于有确定性需求的确定性信令包，根据其时间戳来确定该确定性信令包的传输方式，以实现为该确定性信令包提供确定性服务，从而保证网络的确定性连接，提高网络传输的效率以及实时性、可靠性。

根据本公开实施例，在步骤S310之前，基于时间戳的信令确定性传输方法，还可以包括：网络初始化。

在一些实施例中，所述网络初始化可以包括：全网时钟同步、配置传输队列的调度周期和门控列表。

其中，由于确定性信令的确定性需求是基于时间基准的，因此，需要对整个网络进行全网时钟同步，以确保整个网络的调度具有较高的一致性。而数据包的传输是遵循配置好的调度周期和门控列表进行，当传输门打开时，则可以传输正在排队的数据包，否则，当传输门关闭时，则会阻止数据包的传输，因此，需要在数据传输前配置好调度队列的调度周期和门控列表，以保证数据传输的有序进行。

根据本公开实施例，在步骤S310，获取信令包。

其中，信令包可以包括确定性信令包和非确定性信令包。如前所述，确定性信令包对到达某一节点的时间有确定性要求，而非确定性信令包对到达节点的时间并没有明确，或没有时间要求。为了保证网络的确定性连接，可以分别针对确定性信令包和非确定性信令包按照不同的方式进行调度和传输，从而实现对确定性信令包提供确定性服务。

根据本公开实施例，在步骤S320，基于所述信令包的信息判断所述信令包是否为确定性信令包。

可选地，信令包可以包括如下至少一种信息：下一跳节点以及对应的时间戳、优先级别或信令类型。

在一些实施例中，确定性信令包的信息可以包括：下一跳节点以及对应的时间戳、信令类型。例如，确定性信令包P1的信息可以包括：信令类型为周期性信令，下一跳节点为A1，到达该节点A1的时间戳T1，到达节点A2的时间戳T2等。或者，确定性信令包P2的信息可以包括：信令类型为实时信令，下一跳节点为A3，到达该节点A3的时间戳T3等。那么，由于信令包P1为周期性信令，信令包P2为实时信令，可以确定该信令包P1和信令包P2均为确定性信令包。

在一些实施例中，非确定性信令包可以包括下一跳节点、优先级别和信令类型。进一步地，非确定性信令包的优先级别包括第i级别，i为自然数。其中，优先级别的高低可以随i的增加而升高，也可以随i的增加而降低，在此不做限制。例如，非确定性信令包P2的信息可以包括：信令类型为非确定性信令，优先级别为第1级别，下一跳节点为A4。可见，非确定性信令可以不包括到达下一跳节点A4或其他节点的时间戳。

在一些实施例中，信令类型可以包括确定性信令或非确定性信令。进一步地，在一些实施例中，确定性信令还可以包括周期性信令或实时信令。

在一些实施例中，步骤S320可以包括：响应于所述信令包的信令类型为周期性信令或实时信令，确定所述信令包为确定性信令包。在一些实施例中，步骤S320还可以包括：响应于所述信令包的信令类型不为周期性信令和实时信令，确定所述信令包为非确定性信令包。

在一些实施例中，步骤S320中还可以通过判断信令包中是否存在与目标节点对应的时间戳来判断该信令包是否为确定性信令包。例如，当信令包中不存在与目标节点对应的时间戳，则确定该信令包为非确定性信令包；当信令包中存在与目标节点对应的时间戳，则确定该信令包为确定性信令包。

根据本公开实施例，在步骤S330，响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，其中，所述传输方式包括基于周期性传输队列进行传输或基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输。

其中，基于周期性传输队列进行传输可以指该信令包被传送至周期性传输队列中，排队等待传输门开放后进行传输；基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输可以指该信令包被传送至普通传输队列中，中断普通传输队列正在发送的数据包，直接进行传输。

可选地，参见图4，图4示出了根据本公开实施例的确定性信令包传输的示意性流程图。如图4所示，步骤S330可以包括：

在步骤S331，判断所述信令包是否为周期性信令包。例如，可以基于图3的步骤S320中信令包的信令类型是否为周期性信令进行判断。应了解，在步骤S331中还可以是判断所述信令包是否为实时信令包。

在步骤S332，响应于所述信令包为周期性信令包，基于所述信令包的当前节点所对应的时间戳与门控传输列表，确定与所述信令包匹配的周期性传输队列。例如，图3的步骤S320中信令包的信令类型为周期性信令，则可以在门控传输列表中查询下一个周期性传输门开放的周期性传输队列，作为与该信令包匹配的周期性传输队列。

在步骤S333，将所述信令包发送至所匹配的周期性传输队列进行传输。具体地，该信令包发送至所匹配的周期性传输队列后，排队等待该所匹配的周期性传输队列的传输门开放后进行传输。

在一些实施例中，如图4所示，步骤S330还可以包括：

在步骤S334，所匹配的周期性传输队列的传输门根据门控传输列表的配置开放。具体地，根据门控传输列表的配置各个传输门开放或关闭，当传输门开放时，允许在该传输门的周期性传输队列中排队的信令包传输，当传输门关闭时，阻止在该传输门的周期性传输队列中排队的信令包传输。

在步骤S335，所述信令包经由该所匹配的周期性传输队列进行传输。

在一些实施例中，如图4所示，步骤S330还可以包括：

在步骤S336，响应于所述信令包为实时信令包，计算所述信令包中下一跳节点所对应的时间戳与当前节点时间戳之差，得到信令包剩余时间。例如，图3的步骤S320中信令包的信令类型为实时信令包，而该信令包中下一跳节点所对应的时间戳为T4，此时当前节点本地的时间戳为T5，则该信令包剩余时间为T4-T5。

在步骤S337，基于所述信令包剩余时间判断下一个周期性传输门开放时间是否满足所述信令包的时延要求。在一些实施例中，步骤S337可以包括：判断所述信令包剩余时间是否大于或等于传输门时延，其中传输门时延可以包括信令包经由下一个周期性传输门传输至下一跳节点的时延T6，T6＝T7+T8，T7为从当前节点的本地时间到下一个周期性传输门开放的等待时延，T8为当前节点到下一跳节点的传输时延。

在一些实施例中，响应于所述信令包剩余时间大于或等于传输门时延，可以将所述信令包发送至下一个周期性开放传输门的周期性传输队列进行传输，例如，可以转至图4的步骤S332。

在步骤S338，响应于所述信令包剩余时间小于传输门时延，将所述信令包发送至正在传输数据的普通传输队列执行帧抢占操作。对于运行至步骤S338的信令包已经确定通过周期性传输队列无法实现其确定性传输，此时，由于普通传输队列的传输门已经打开，正在执行普通数据包传输，对该普通传输队列执行帧抢占操作，信令包可以不用等待直接进行传输，这样减少了该信令包的等待时间，进而减少了该信令包的传输时延，能够保证该信令包在确定的时间到达下一跳，最终保证网络的确定性连接。

在一些实施例中，执行帧抢占操作包括：中断所述普通传输队列正在发送的信令包；对于所述信令包中已传输部分添加帧尾并传输所述帧尾；对于所述信令包中未传输部分添加帧头生成待传输信令包；将所述待传输信令包传输至普通传输队列，等待进行下一次传输；以及传输所述执行帧抢占操作对应的信令包。

在一些实施例中，如图4所示，步骤S330还可以包括：

在步骤S339，中断所述普通传输队列中正在传输的数据，例如，普通数据包或非确定性信令包，经由所述普通传输队列进行传输所述信令包。

在一些实施例中，在步骤S339之后，还可以包括：继续传输被中断的所述普通数据包或非确定性信令包。

根据本公开实施例，基于时间戳的信令确定性传输方法，还可以包括：响应于所述信令包为非确定性信令包，按照所述信令包的优先级别基于普通传输队列进行传输。

可选地，参见图5，图5示出了根据本公开实施例的非确定性信令包传输的示意性流程图。如图5所示，按照所述信令包的优先级别基于普通传输队列进行传输，可以包括：

在步骤S510，按照所述信令包的优先级别进行排序。

在步骤S520，基于所述优先级别的排序，将所述信令包传输至普通传输队列。例如，优先级别较高的信令包可以先于优先级别较低的信令包传输，优先级别较高的所述信令包可以传输至从当前时间到传输门开放的时间间隔较短的普通传输队列，优先级别较低的所述信令包可以传输从当前时间到传输门开放时间的时间间隔较长的普通传输队列。

在步骤S530，判断传输门是否开放。当传输门开放时，允许传输正在排队的信令包；当传输门关闭时，阻止传输信令包，除了最后一个正在传输的数据包继续传输并且在保护间隔结束之前完成。保护间隔设置于每个调度周期的最后，在保护间隔内，新来的数据帧无法传输，只能完成当前正在进行的传输操作，从而降低了打断正在发送数据包的概率。其中，响应于传输门关闭，则可以返回步骤S530，继续判断传输门是否开放。

在步骤S540，响应于传输门开放，传输该传输门所对应的普通传输队列中正在排队的信令包。

在步骤S550，在普通传输队列进行数据传输的过程中，当前节点持续检测是否有帧抢占操作发生。

在步骤S560，响应于有帧抢占操作发生，中断正在发送的信令包。对于该信令包中已经传输的部分添加帧尾，还未传输的部分添加帧头，便于在帧抢占操作完毕后，继续发送未传输的部分，而添加的帧尾和帧头便于将该信令包的两部分进行关联，形成完整的信令包。

在步骤S570，将信令包中未传输的部分传输至普通传输队列，等待进行下一次传输。例如，返回步骤S520。

根据本公开实施例基于时间戳的信令确定性传输方法，可以将确定性信令应用于多种场景，例如，地面光网络确定性恢复场景、卫星激光组网周期性管道建拆、云游戏等时延敏感型业务的确定性开通、工业互联网中设备的确定性动作、远程机器人手术、无人驾驶等。

在一些实施例中，对于地面光传送网确定性恢复场景，由于光传送网的断纤存在突发性，针对时延敏感型业务，为其进行重路由的信令一般是实时信令，该实时信令需要在确定的时间点之前到达，适用根据本公开实施例基于时间戳的信令确定性传输方法。参见图6，图6示出了根据本公开实施例的基于时间戳的信令确定性传输方法的示意性示例。如图6所示，对地面光传送网进行重路由时，信令包601-605同时到达当前节点A，信令包601-605中包含诸如下一跳节点、时间戳、优先级等信息，如表1所示。周期性传输队列i对应于周期性传输门i，即周期性传输队列i中的数据包通过周期性传输门i进行传输；普通传输队列l对应于传输门l，即普通传输队列l中的数据包通过普通传输门l进行传输，i与l可以不同或相同。例如，图6中的周期性传输队列1通过周期性传输门1进行传输，周期性传输队列2通过周期性传输门2进行传输，普通传输队列3通过普通传输门3进行传输，普通传输队列4通过普通传输门4进行传输。应了解，周期性传输门与普通传输门仅为区分其用于对不同类型的传输队列进行传输，并不旨在对传输门的传输特性(例如传输速度、优先级等)进行限制，传输门可以根据配置的门控列表开放或关闭。图6的传输门1-4所配置的门控列表中，C表示关闭(Closed)，O表示开放(Open)。

信令包	下一跳节点	时间戳(节点A)	时间戳(节点C)	优先级/信令类型
					601	C	无	无	1
602	D	无	无	2
					603	C	无	无	3
604	C	T+500ns	T+800ns	实时信令
					605	C	T+500ns	T+1000ns	实时信令

表1

当前节点A在接收到信令包601-605，根据每个信令包的信息对信令包601-605进行分类。根据表1中的信息可知，信令包601-603不存在时间戳，为非确定性信令包，即普通信令包；信令包604-605为实时信令包，存在时间戳，为确定性信令包。信令包601、602、604、605的下一跳为节点C，信令包603的下一跳为节点D。信令包604的确定性需求为在时间T+800ns之前到达节点C，信令包605的确定性需求为在时间T+1000ns之前到达节点C。

对于信令包604，查询到当前节点的时间戳为T+400ns，到达下一节点C的时延为250ns。信令包604到达下一跳节点C的时间戳为T+800ns，计算信令包604到达下一跳节点C的信令包剩余时间为(T+800ns)-(T+400ns)＝400ns。节点A的门控传输列表如表2所示，基于该门控传输列表可以查询到下次周期性传输门开放时间为T+700ns，距离当前节点A的本地时间戳T+400ns，还有(T+700ns)-(T+400ns)＝300ns，如果通过下次周期性传输门来传输信令包604，则从下次周期性传输门开放时间为T+700ns加上该信令包604到达下一跳节点C的时延250ns，该信令包604到达节点C的时间将为(T+700ns)+250ns＝T+950ns，超过了该信令包604到达节点C的确定性需求T+800ns，因此，通过下次周期性传输门来传输信令包604不能满足信令包604的确定性需求。此时，当前节点A的本地时间戳为T+400ns，处于T+200ns到T+700ns之间，普通传输队列4处于开放中，可以将该信令包604传输至普通传输队列4执行帧抢占操作，中断普通传输队列4中正在传输的数据，直接发送该信令包604，该信令包604从此时T+400ns开始发送，加上到达节点C的时延250ns，则该信令包604到达节点C的时间为(T+400ns)+250ns＝T+650ns，节省了该信令包604的等待时间，从而确保该信令包604在T+800ns之前达到节点C，为该信令包604提供了确定性的服务。

对于信令包605，同样可以查询到当前节点的时间戳为T+400ns，到达下一节点C的时延为250ns。信令包605到达下一跳节点C的时间戳为T+1000ns，计算信令包605到达下一跳节点C的信令包剩余时间为(T+1000ns)-(T+400ns)＝600ns。节点A的门控传输列表如表2所示，基于该门控传输列表可以查询到下次周期性传输门开放时间为T+700ns，距离当前节点A的本地时间戳T+400ns，还有(T+700ns)-(T+400ns)＝300ns，即从当前节点A的本地时间到下一个周期性传输门开放的等待时延为300ns。而该信令包605到达下一跳节点C的传输时延为250ns，则信令包605经由下一个周期性传输门传输至下一跳节点的时延(即传输门时延)为300ns+250ns＝550ns，小于该信令包605到达下一跳节点C的信令包剩余时间600ns。因此，下一个周期性传输门开放时间满足信令包605的时延要求，该信令包605可以通过下一个周期性传输门进行传输，即可以满足其确定性需求。将信令包605传输至周期性传输队列1，等待下一个周期传输门1开放时，通过该传输门1进行传输。可知，信令包605经由该传输门1传输至下一跳节点C的时间为T+950ns，能够满足信令包605的确定性需求，实现了信令包605的确定性传输。

时间	传输门1	传输门2	传输门3	传输门4
					T	关闭	关闭	开放	关闭
T+200ns	关闭	关闭	关闭	开放
					T+700ns	开放	关闭	关闭	关闭
T+900ns	关闭	关闭	开放	关闭

表2

对于信令包601-603，可以根据各自的优先级排序传输至普通传输队列，等待传输门开启，进行信令包601-603的传输。

由此，对实时信令包604和普通信令包601-603分别进行转发，有效保证了有确定性需求的信令包的时延，解决了现有光网络中信令发送的不确定性等问题。

在一些实施例中，对于卫星激光组网场景，由于卫星运行具有周期性，针对卫星激光组网的周期性管道建拆的场景，为其提供服务的是周期性信令，周期性信令也需要在确定的时间点到达。参见图7，图7示出了根据本公开实施例的基于时间戳的信令确定性传输方法的又一示意性示例。如图7所示，对卫星激光组网进行周期性管道建拆时，信令包701-704同时到达当前节点A，信令包701-704中包含诸如下一跳节点、时间戳、优先级等信息，如表3所示。

信令包	下一跳节点	时间戳(节点A)	时间戳(节点C)	优先级/信令类型
					701	C	无	无	1
702	D	无	无	2
					703	C	无	无	3
704	C	T+500ns	T+800ns	周期性信令

表3

节点A在接收到信令包701-704，根据每个信令包的信息对信令包701-704进行分类。根据表3中的信息可知，信令包701-703不存在时间戳，为非确定性信令包，即普通信令包；信令包704为周期性信令包，存在时间戳，为确定性信令包。信令包701、703、704的下一跳为节点C，信令包702的下一跳为节点D。

对于信令包704，查询到当前节点的时间戳为T+400ns，到达下一节点C的时延为300ns。节点A的门控传输列表如表4所示，基于该门控传输列表可以查询到下次周期性传输门开放时间为T+500ns，因此，将信令包704传输至下次周期性传输门对应的周期性传输队列1，等待传输门开放后进行信令包704的传输。

时间	传输门1	传输门2	传输门3	传输门4
					T	关闭	关闭	开放	关闭
T+200ns	关闭	关闭	关闭	开放
					T+500ns	开放	关闭	关闭	关闭
T+900ns	关闭	关闭	开放	关闭

表4

对于信令包701-703，可以根据各自的优先级排序传输至普通传输队列，等待传输门开启，进行信令包701-703的传输。

由此，对周期性信令包704传输至周期性传输队列，有效保证了该周期性信令包704的确定性传输。

根据本发明实施例的基于时间戳的信令确定性传输方法，根据信令包的不同需求，将信令包分为确定性信令包和非确定信令包，确定性信令包又可分为周期性信令包和实时信令包。针对周期性信令包，利用其时间戳和周期性传输队列，完成其确定性传输；针对实时信令包，利用其时间戳，决定将其送往周期性传输队列，或者是普通传送队列并开启帧抢占操作，保证了信令的确定性传输和网络的确定性连接，解决了现有网络中信令确定性传输的不确定性、网络连接不确定等问题。

需要说明的是，本公开实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种基于时间戳的信令确定性传输装置。

参考图8，所述基于时间戳的信令确定性传输装置，包括：

获取模块，用于获取信令包；

分类模块，用于基于所述信令包的信息判断所述信令包是否为确定性信令包；

传输确定模块，用于响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，其中，所述传输方式包括基于周期性传输队列进行传输或基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本公开时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的基于时间戳的信令确定性传输方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的基于时间戳的信令确定性传输方法。

图9示出了根据本公开实施例的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的基于时间戳的信令确定性传输方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于时间戳的信令确定性传输方法。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于时间戳的信令确定性传输方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于时间戳的信令确定性传输方法，包括：

获取信令包；

基于所述信令包的信息判断所述信令包是否为确定性信令包；

响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，其中，所述传输方式包括基于周期性传输队列进行传输或基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输，包括：

判断所述信令包是否为实时信令包；

响应于所述信令包为实时信令包，计算所述信令包中下一跳节点所对应的时间戳与当前节点时间戳之差，得到信令包剩余时间；

判断所述信令包剩余时间是否大于或等于传输门时延，其中，传输门时延包括信令包经由下一个周期性传输门传输至下一跳节点的时延；

响应于所述信令包剩余时间小于传输门时延，将所述信令包发送至正在传输数据的普通传输队列执行帧抢占操作，并经由所述普通传输队列进行传输所述信令包；

响应于所述信令包为非确定性信令包，按照所述信令包的优先级别基于普通传输队列进行传输，包括：

按照所述信令包的优先级别进行排序；

基于所述优先级别的排序，将所述信令包传输至普通传输队列；

判断传输门是否开放；

响应于传输门开放，传输该传输门所对应的普通传输队列中正在排队的信令包；

在普通传输队列进行数据传输的过程中，当前节点持续检测是否有帧抢占操作发生；

响应于有帧抢占操作发生，中断正在发送的信令包；

将信令包中未传输的部分传输至普通传输队列，等待进行下一次传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，包括：

判断所述信令包是否为周期性信令包；

响应于所述信令包为周期性信令包，基于所述信令包的当前节点所对应的时间戳与门控传输列表，确定与所述信令包匹配的周期性传输队列；

将所述信令包发送至所匹配的周期性传输队列进行传输。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

响应于所述信令包剩余时间大于或等于传输门时延，将所述信令包发送至下一个周期性开放传输门的周期性传输队列进行传输。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述执行帧抢占操作包括：

中断所述普通传输队列正在发送的信令包；

对于所述信令包中已传输部分添加帧尾并传输所述帧尾；

对于所述信令包中未传输部分添加帧头生成待传输信令包；

将所述待传输信令包传输至普通传输队列，等待进行下一次传输；以及

传输所述执行帧抢占操作对应的信令包。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

执行全网时钟同步以及配置传输队列的调度周期和门控列表。

6.一种基于时间戳的信令确定性传输装置，包括：

获取模块，用于获取信令包；

分类模块，用于基于所述信令包的信息判断所述信令包是否为确定性信令包；

传输确定模块，用于响应于所述信令包为确定性信令包，基于所述信令包的时间戳确定所述信令包的传输方式，其中，所述传输方式包括基于周期性传输队列进行传输或基于普通传输队列的帧抢占操作进行传输，包括：

判断所述信令包是否为实时信令包；

响应于所述信令包为实时信令包，计算所述信令包中下一跳节点所对应的时间戳与当前节点时间戳之差，得到信令包剩余时间；

判断所述信令包剩余时间是否大于或等于传输门时延，其中，传输门时延包括信令包经由下一个周期性传输门传输至下一跳节点的时延；

响应于所述信令包剩余时间小于传输门时延，将所述信令包发送至正在传输数据的普通传输队列执行帧抢占操作，并经由所述普通传输队列进行传输所述信令包；

以及响应于所述信令包为非确定性信令包，按照所述信令包的优先级别基于普通传输队列进行传输，包括：

按照所述信令包的优先级别进行排序；

基于所述优先级别的排序，将所述信令包传输至普通传输队列；

判断传输门是否开放；

响应于传输门开放，传输该传输门所对应的普通传输队列中正在排队的信令包；

在普通传输队列进行数据传输的过程中，当前节点持续检测是否有帧抢占操作发生；

响应于有帧抢占操作发生，中断正在发送的信令包；

将信令包中未传输的部分传输至普通传输队列，等待进行下一次传输。

7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任意一项所述的方法。

8.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至5任一所述方法。

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