CN114500692A - 一种时间敏感网络帧抢占优化方法 - Google Patents
一种时间敏感网络帧抢占优化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114500692A CN114500692A CN202210150067.8A CN202210150067A CN114500692A CN 114500692 A CN114500692 A CN 114500692A CN 202210150067 A CN202210150067 A CN 202210150067A CN 114500692 A CN114500692 A CN 114500692A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame
- frames
- preemption
- tpmac
- ntpmac
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 46
- 102100029184 Calmodulin regulator protein PCP4 Human genes 0.000 claims description 6
- 101000988362 Homo sapiens Calmodulin regulator protein PCP4 Proteins 0.000 claims description 6
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 5
- 101100296652 Caenorhabditis elegans pcp-5 gene Proteins 0.000 claims description 3
- 101100351213 Chromobacterium violaceum (strain ATCC 12472 / DSM 30191 / JCM 1249 / NBRC 12614 / NCIMB 9131 / NCTC 9757) pcp gene Proteins 0.000 claims description 3
- 101001098880 Homo sapiens Purkinje cell protein 2 homolog Proteins 0.000 claims description 3
- 101100126615 Mus musculus Itpr1 gene Proteins 0.000 claims description 3
- 102100028516 Receptor-type tyrosine-protein phosphatase U Human genes 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 101150075058 pcp1 gene Proteins 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/22—Parsing or analysis of headers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/02—Standardisation; Integration
- H04L41/0213—Standardised network management protocols, e.g. simple network management protocol [SNMP]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0803—Configuration setting
- H04L41/0823—Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/24—Negotiation of communication capabilities
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及一种时间敏感网络帧抢占优化方法,属于网络通信技术领域,包括映射模块、并行缓存模块和抢占调度模块。映射模块根据映射规则,将各类优先级帧映射成MAC帧;并行缓存模块分别缓存tpMAC帧和ntpMAC帧;抢占调度模块根据帧抢占规则在MAC合并子层进行帧抢占。和IEEE Std 802.1Qbu和IEEE Std 802.3br标准定义的帧抢占架构相比,本发明可以保障eMAC帧时延的基础上降低tpMAC帧的时延。
Description
技术领域
本发明属于网络通信技术领域,涉及一种时间敏感网络帧抢占优化方法。
背景技术
实时性和确定性对于分组交换机网络在工业控制领域的成功应用至关重要。随着工业物联网(IIOT)的兴起和相应数据的涌入,流量和带宽问题变得越来越突出。面向控制应用的通信网络在一定程度上始终存在实时性要求;而随着这一类网络中接入的设备数量和支持的应用类型越来越多,系统带宽不足和不同业务类型之间相互隔离共存问题日益凸显。标准以太网虽然获得了巨大的成功,从接入网到骨干网几乎无处不在,但是从机制上无法提供实时性和确定性保证。为此,时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)应运而生,TSN通过在标准以太网的基础上增加时钟同步、时间感知调度、帧抢占、无缝冗余等技术,实现网络数据传输的实时性和可靠性。
IEEE Std 802.1Qbu和IEEE Std 802.3br标准共同定义了一种一级帧抢占模型。在该模型中MAC层被分为eMAC层和pMAC层。eMAC层是传输快速帧(eMAC帧)的传输通道,pMAC层是传输可抢占帧(pMAC帧)的传输通道。其抢占过程如下:当链路上正在传输一个可抢占帧时,高速帧想要进行传送。此时会判断抢占条件是否允许切片(IEEE Std 802.3br标准规定当可抢占帧的一个片段只有少于124字节的剩余片段,或可抢占帧小于124字节时不能切片)。倘若允许切片,则会在适当的地方暂停可抢占帧的传输,并续接一个mCRC作为校验和,已经传送的部分视作一个完整的以太网帧。经过一个帧间间隔(Gap)后,开始高速帧的传输。高速帧传送完毕后,将被暂停的可抢占帧后续分片补上合适的前导码,继续传送。接收端会根据前导码中的字段来判断该帧属于哪种类型,并根据前导码分类,将被切片的帧重新组装成为原帧,再正式接收下来。
执行抢占之前必须确认链路两端是否都支持帧抢占,任何一端不支持,便不能启用帧抢占。帧抢占中只有高速帧可以抢占低速帧,并且已经抢占了其它帧的高速帧不能再被抢占,即只允许一级帧抢占。
目前,大多数关于帧抢占的研究都集中在帧抢占对端到端传输时延的影响。Thiele和Ernst观察到抢占式以太网下eMAC帧的端到端时延非常接近时间敏感网络门控调度的时延,因此建议帧抢占是替代门控调度的可行方案。Hotta等人提出了用于传输和接收的VHDL设计布局以及基于FPGA的发送器、接收器节点的硬件实现,提供了与帧抢占相关的性能增益的定量评估。
同时,NXP厂商已实现一级帧抢占的开发,从测试结果来看,一级帧抢占有利于所有eMAC帧的即时服务,但是牺牲了pMAC帧的时延。有些帧不属于eMAC帧,但也有固定的时延要求,目前的一级帧抢占无法满足其时延要求。
如图1所示,考虑传输三个帧(A帧、B帧和C帧)。B帧是具有严格时延要求的eMAC帧(红色框中);C帧是pMAC帧(在蓝色框中),具有固定时延要求;最后A帧是没有时延要求的pMAC帧(在绿色框中)。在此设置中,假设所有具有严格和固定时延要求的帧都必须在下一个相同类型的帧到达之前传输(即同类型帧满足FIFO原则)。还假设C帧的优先级高于A帧。
在一级帧抢占模型中,A帧首先到达(在时间0)并开始传输,然后是B帧,最后是C帧。在B帧到达时,A帧被抢占,因为B帧是一个eMAC帧。然后,在该帧传输完成后,A帧恢复其传输。尽管C帧优先级高于A帧,但在一级帧抢占中C帧和A帧都属于pMAC帧,C帧不能抢占A帧,导致C帧不能在其规定的时间内完成传输。因此,现在亟需一种新的帧抢占方式来解决上述问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种时间敏感网络帧抢占优化方法,通过优化的帧抢占架构,保障eMAC帧时延的基础上降低tpMAC帧时延。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种时间敏感网络帧抢占优化方法,包括以下步骤:
S1:将每个类别的帧分配不同的优先级,适配成时间敏感网络帧;
S2:将各个帧根据它们的优先级和时延要求配置成eMAC帧、tpMAC帧和ntpMAC帧;
S3:将各类优先级帧映射成eMAC帧、tpMAC帧和ntpMAC帧,并分别在各MAC独立子层进行数据传输;
S4:将pMAC层虚拟成tpMAC层和ntpMAC层,在pMAC层上添加并行缓存模块,保持原eMAC层不变;
S5:抢占调度模块根据帧抢占规则在MAC合并子层进行帧抢占;
S6:接收端根据帧前导码中的帧起始定界符来判断帧的类别和帧是否被切片,将eMAC帧和未被抢占的tpMAC帧,ntpMAC帧直接接收,将被切片的tpMAC帧,ntpMAC帧重新组装为原帧再接收,组装为原帧时,去掉多余的前导码和CRC校验码。
进一步,步骤S2中,将高优先级且有严格时延要求的帧配置为eMAC帧,将中低优先级且有固定时延要求的帧配置为tpMAC帧,将低优先级且无固定时延要求的帧配置为ntpMAC帧。
进一步,步骤S2中,所述eMAC帧沿用一级帧抢占中快速帧的帧格式,ntpMAC帧沿用一级抢占中可抢占帧的帧格式,将tpMAC帧做出新的定义,将“起始帧定界符”SFD修改为“起始tp mPacket分隔符起始片段”SMD-Tx;用SMD-E来标识eMAC帧,用SMD-Sx标识ntpMAC帧,用SMD-Tx标识tpMAC帧。
进一步,步骤S3中,改变帧抢占帧映射规则,通过在八位基础上增加一位来完成各类优先级帧到各MAC独立子层的映射;定义第九位与低八位分别组合,值为00代表将帧映射到eMAC层进行传输,值为01代表将帧映射到ntpMAC层进行传输,值为10代表将帧映射到tpMAC层进行传输。
进一步,将PCP7、PCP6、PCP5的帧设置为eMAC帧,PCP4、PCP3的帧设置为tpMAC帧,PCP2、PCP1、PCP0的帧设置为ntpMAC帧;通过第九位与第八位组合,代表将PCP7帧映射到eMAC层传输,通过第九位与第五位组合,代表将PCP4帧映射到tpMAC层传输,通过第九位与第一位组合,代表将PCP0帧映射到ntpMAC层传输。
进一步,步骤S4中,定义tpMAC层是传输具有固定时延要求的可抢占帧的通道,ntpMAC层是传输无时延要求的可抢占帧的通道,eMAC层是传输高优先级且有严格时延要求的快速帧的通道。
进一步,包括第一并行缓存模块和第二并行缓存模块,所述第一并行缓存模块缓存tpMAC帧,所述第二并行缓存模块缓存ntpMAC帧,通过将第一并行缓存模块和第二并行缓存模块切换传输,达到tpMAC帧抢占ntpMAC帧的目的。
进一步,步骤S5中,定义帧抢占规则为eMAC帧可抢占tpMAC帧和ntpMAC帧,tpMAC帧可抢占ntpMAC帧;
ntpMAC帧在传输时,如果eMAC帧想要进行传送,则判断抢占条件是否允许切片,倘若允许切片,则在适当的地方暂停可抢占帧的传输,并续接一个mCRC作为校验和,已经传送的部分视作一个完整的以太网帧;经过一个帧间间隔后,开始eMAC帧的传输;eMAC帧传送完毕后,如果tpMAC帧想要进行传送,开始tpMAC帧的传输,tpMAC帧传送完毕后,将被暂停的ntpMAC帧后续分片补上合适的前导码,继续传送ntpMAC帧剩余部分;
定义合适的分片计数SMD-Tx和低速分片中间帧及尾帧SMD-TPx,用于监测碎片到达的正确顺序并检测丢失的碎片,除了以原始抢占帧的FCS结尾的最后一个片段外,所有片段都附加相同的mCRC。
进一步,步骤S6中,若切片的分片计数SMD-Tx和低速分片中间帧及尾帧SMD-TPx不是正确顺序到达,则将这些切片丢弃。
本发明的有益效果在于:和IEEE Std 802.1Qbu和IEEE Std 802.3br标准定义的帧抢占架构相比,本发明可以保障eMAC帧时延的基础上降低tpMAC帧的时延。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:
图1为一级帧抢占缺陷图;
图2为本发明提供的优化抢占帧结构图;
图3、图4为本发明提供的帧映射方式图;
图5为本发明提供的一种帧抢占优化架构图;
图6为本发明提供的tpMAC帧切片帧结构图;
图7为本发明的优化抢占与Qbu标准帧抢占的效果对比图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本发明的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明提供一种时间敏感网络帧抢占优化方法,该架构包含映射模块、并行缓存模块和抢占调度模块。方案具体包括以下步骤:
S1:将每个类别的帧根据表1分配不同的优先级,适配成时间敏感网络帧。
表1
时间敏感网络帧类型 | 帧优先级(PCP) |
尽力而为 | 0 |
音频/视频 | 1 |
本地透传 | 2 |
配置/诊断 | 3 |
警告/事件 | 4 |
周期 | 5 |
同步 | 6 |
网络控制 | 7 |
S2:将各个帧根据它们的优先级和时延要求配置成eMAC帧、tpMAC帧和ntpMAC帧,帧结构如图2所示。
可选地,将高优先级且有严格时延要求的帧配置为eMAC帧,中低优先级且有固定时延要求的帧配置为tpMAC帧,低优先级且无固定时延要求的帧配置为ntpMAC帧。
可选地,为了与一级帧抢占兼容,eMAC帧沿用一级帧抢占中快速帧(eMAC帧)的帧格式,ntpMAC帧沿用一级抢占中可抢占帧(pMAC帧)的帧格式。将tpMAC帧做出新的定义,将“起始帧定界符”(SFD)修改为“起始tp mPacket分隔符起始片段”(SMD-Tx)。用SMD-E(与SFD值相同)来标识eMAC帧,SMD-Sx标识ntpMAC帧,SMD-Tx标识tpMAC帧。具体SMD编码值如表二所示。
表2
S3:映射模块将各类优先级帧映射成eMAC帧、tpMAC帧和ntpMAC帧,并分别在各MAC独立子层进行数据传输。
可选地,改变帧抢占帧映射规则,通过在八位基础上增加一位来完成各类优先级帧到各MAC独立子层的映射。本规则创造性的定义第九位(最高位)与低八位分别组合,值为00代表将帧映射到eMAC层进行传输,值为01代表将帧映射到ntpMAC层进行传输,值为10代表将帧映射到tpMAC层进行传输。
可选地,如图3所示,根据S2将PCP7、PCP6、PCP5的帧设置为eMAC帧,PCP4、PCP3的帧设置为tpMAC帧,PCP2、PCP1、PCP0的帧设置为ntpMAC帧。如图4所示,通过第九位与第八位组合(值为00),代表将PCP7帧映射到eMAC层传输,通过第九位与第五位组合(值为10),代表将PCP4帧映射到tpMAC层传输,通过第九位与第一位组合(值为01),代表将PCP0帧映射到ntpMAC层传输。
S4:将pMAC层虚拟成tpMAC层和ntpMAC层,在pMAC层上添加并行缓存模块,保持原eMAC层不变。
可选地,定义tpMAC层是传输具有固定时延要求的可抢占帧(tpMAC帧)的通道,ntpMAC层是传输无时延要求的可抢占帧(ntpMAC帧)的通道,eMAC层是传输高优先级且有严格时延要求的快速帧(eMAC帧)的通道。
可选地,并行缓存模块分为并行缓存模块1和并行缓存模块2,并行缓存模块1缓存tpMAC帧,并行缓存模块2缓存ntpMAC帧。通过软件方式实现并行缓存模块1和并行缓存模块2的切换传输,达到tpMAC帧抢占ntpMAC帧的目的。
图5是在一级帧抢占架构基础上做出的优化架构示意图。
S5:抢占调度模块根据帧抢占规则在MAC合并子层进行帧抢占。
可选地,定义帧抢占规则:eMAC帧可抢占tpMAC帧和ntpMAC帧,tpMAC帧可抢占ntpMAC帧。
ntpMAC帧在传输时,如果eMAC帧想要进行传送。此时会判断抢占条件是否允许切片(定义可抢占帧的一个片段只有少于124字节的剩余片段,或可抢占帧小于123字节时不能切片)。倘若允许切片,则会在适当的地方暂停可抢占帧的传输,并续接一个mCRC作为校验和,已经传送的部分视作一个完整的以太网帧。经过一个帧间间隔(Gap)后,开始eMAC帧的传输。eMAC帧传送完毕后,如果tpMAC帧想要进行传送,开始tpMAC帧的传输,tpMAC帧传送完毕后。则将被暂停的ntpMAC帧后续分片补上合适的前导码,继续传送ntpMAC帧剩余部分。图6是tpMAC帧切片示意图。
如表2所示,将定义合适的SMD-Tx(分片计数)和SMD-TPx(低速分片中间帧及尾帧),用于监测碎片到达的正确顺序并检测丢失的碎片。除了以原始抢占帧的FCS结尾的最后一个片段外,所有片段都附加相同的mCRC。
S6:接收端将根据帧前导码中的第八个字节(帧起始定界符)来判断帧的类别和帧是否被切片,eMAC帧和未被抢占的tpMAC帧,ntpMAC帧直接接收,将被切片的tpMAC帧,ntpMAC帧重新组装为原帧再接收,组装为原帧时,需去掉多余的前导码和CRC校验码。
可选地,若切片的SMD-Tx(分片计数)和SMD-TPx(低速分片中间帧及尾帧)不是正确顺序到达,则会将这些切片丢弃。
如图7所示为本发明的优化抢占与Qbu标准帧抢占的效果对比图。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将每个类别的帧分配不同的优先级,适配成时间敏感网络帧;
S2:将各个帧根据它们的优先级和时延要求配置成eMAC帧、tpMAC帧和ntpMAC帧;
S3:将各类优先级帧映射成eMAC帧、tpMAC帧和ntpMAC帧,并分别在各MAC独立子层进行数据传输;
S4:将pMAC层虚拟成tpMAC层和ntpMAC层,在pMAC层上添加并行缓存模块,保持原eMAC层不变;
S5:抢占调度模块根据帧抢占规则在MAC合并子层进行帧抢占;
S6:接收端根据帧前导码中的帧起始定界符来判断帧的类别和帧是否被切片,将eMAC帧和未被抢占的tpMAC帧,ntpMAC帧直接接收,将被切片的tpMAC帧,ntpMAC帧重新组装为原帧再接收,组装为原帧时,去掉多余的前导码和CRC校验码。
2.根据权利要求1所述的时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:步骤S2中,将高优先级且有严格时延要求的帧配置为eMAC帧,将中低优先级且有固定时延要求的帧配置为tpMAC帧,将低优先级且无固定时延要求的帧配置为ntpMAC帧。
3.根据权利要求2所述的时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:步骤S2中,所述eMAC帧沿用一级帧抢占中快速帧的帧格式,ntpMAC帧沿用一级抢占中可抢占帧的帧格式,将tpMAC帧做出新的定义,将“起始帧定界符”SFD修改为“起始tp mPacket分隔符起始片段”SMD-Tx;用SMD-E来标识eMAC帧,用SMD-Sx标识ntpMAC帧,用SMD-Tx标识tpMAC帧。
4.根据权利要求3所述的时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:步骤S3中,改变帧抢占帧映射规则,通过在八位基础上增加一位来完成各类优先级帧到各MAC独立子层的映射;定义第九位与低八位分别组合,值为00代表将帧映射到eMAC层进行传输,值为01代表将帧映射到ntpMAC层进行传输,值为10代表将帧映射到tpMAC层进行传输。
5.根据权利要求4所述的时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:将PCP7、PCP6、PCP5的帧设置为eMAC帧,PCP4、PCP3的帧设置为tpMAC帧,PCP2、PCP1、PCP0的帧设置为ntpMAC帧;通过第九位与第八位组合,代表将PCP7帧映射到eMAC层传输,通过第九位与第五位组合,代表将PCP4帧映射到tpMAC层传输,通过第九位与第一位组合,代表将PCP0帧映射到ntpMAC层传输。
6.根据权利要求1所述的时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:步骤S4中,定义tpMAC层是传输具有固定时延要求的可抢占帧的通道,ntpMAC层是传输无时延要求的可抢占帧的通道,eMAC层是传输高优先级且有严格时延要求的快速帧的通道。
7.根据权利要求6所述的时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:包括第一并行缓存模块和第二并行缓存模块,所述第一并行缓存模块缓存tpMAC帧,所述第二并行缓存模块缓存ntpMAC帧,通过将第一并行缓存模块和第二并行缓存模块切换传输,达到tpMAC帧抢占ntpMAC帧的目的。
8.根据权利要求1所述的时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:步骤S5中,定义帧抢占规则为eMAC帧可抢占tpMAC帧和ntpMAC帧,tpMAC帧可抢占ntpMAC帧;
ntpMAC帧在传输时,如果eMAC帧想要进行传送,则判断抢占条件是否允许切片,倘若允许切片,则在适当的地方暂停可抢占帧的传输,并续接一个mCRC作为校验和,已经传送的部分视作一个完整的以太网帧;经过一个帧间间隔后,开始eMAC帧的传输;eMAC帧传送完毕后,如果tpMAC帧想要进行传送,开始tpMAC帧的传输,tpMAC帧传送完毕后,将被暂停的ntpMAC帧后续分片补上合适的前导码,继续传送ntpMAC帧剩余部分;
定义合适的分片计数SMD-Tx和低速分片中间帧及尾帧SMD-TPx,用于监测碎片到达的正确顺序并检测丢失的碎片,除了以原始抢占帧的FCS结尾的最后一个片段外,所有片段都附加相同的mCRC。
9.根据权利要求1所述的时间敏感网络帧抢占优化方法,其特征在于:步骤S6中,若切片的分片计数SMD-Tx和低速分片中间帧及尾帧SMD-TPx不是正确顺序到达,则将这些切片丢弃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210150067.8A CN114500692A (zh) | 2022-02-11 | 2022-02-11 | 一种时间敏感网络帧抢占优化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210150067.8A CN114500692A (zh) | 2022-02-11 | 2022-02-11 | 一种时间敏感网络帧抢占优化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114500692A true CN114500692A (zh) | 2022-05-13 |
Family
ID=81482405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210150067.8A Pending CN114500692A (zh) | 2022-02-11 | 2022-02-11 | 一种时间敏感网络帧抢占优化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114500692A (zh) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105451102A (zh) * | 2014-08-22 | 2016-03-30 | 华为技术有限公司 | 一种处理信号的方法、装置及系统 |
WO2016202377A1 (en) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | Renesas Electronics Europe Limited | Avb frame forwarding |
MX2018015779A (es) * | 2017-12-22 | 2019-06-24 | Magneti Marelli Spa | Metodo para administrar el trafico en una red basada en conmutadores de ethernet, vehiculo, interfaz de comunicacion y el producto de programa informático correspondiente. |
CN110784418A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-02-11 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种基于时延约束的数据发送方法及系统 |
US20200136953A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-04-30 | Keysight Technologies, Inc. | Methods, systems, and computer readable media for testing effects of simulated frame preemption and deterministic fragmentation of preemptable frames in a frame-preemption-capable network |
CN111193635A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 是德科技股份有限公司 | 测量递送等待时间的方法、系统和计算机可读介质 |
CN111314228A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-06-19 | 之江实验室 | 一种支持时间敏感网络功能的plc控制系统 |
US20200367263A1 (en) * | 2019-08-01 | 2020-11-19 | Intel Corporation | Medium access control layer transmission opportunity preemption for wi-fi |
CN111970271A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-20 | 苏州盛科科技有限公司 | 一种tsn报文抢占式调度方法及装置 |
CN112105080A (zh) * | 2020-11-18 | 2020-12-18 | 之江实验室 | 一种时间敏感网络数据传输系统及传输方法 |
CN112311496A (zh) * | 2019-07-26 | 2021-02-02 | 华为技术有限公司 | 数据传输方法及装置 |
US20210044365A1 (en) * | 2019-08-05 | 2021-02-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Communication device, communication relay system, and master station apparatus |
CN112769514A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 国家电网有限公司 | 基于时间敏感的通信设备 |
EP3860063A1 (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-04 | ADVA Optical Networking SE | A method and apparatus for correcting a packet delay variation |
US20210377181A1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Communication system, communication method, and computer program product |
-
2022
- 2022-02-11 CN CN202210150067.8A patent/CN114500692A/zh active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105451102A (zh) * | 2014-08-22 | 2016-03-30 | 华为技术有限公司 | 一种处理信号的方法、装置及系统 |
WO2016202377A1 (en) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | Renesas Electronics Europe Limited | Avb frame forwarding |
MX2018015779A (es) * | 2017-12-22 | 2019-06-24 | Magneti Marelli Spa | Metodo para administrar el trafico en una red basada en conmutadores de ethernet, vehiculo, interfaz de comunicacion y el producto de programa informático correspondiente. |
US20200136953A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-04-30 | Keysight Technologies, Inc. | Methods, systems, and computer readable media for testing effects of simulated frame preemption and deterministic fragmentation of preemptable frames in a frame-preemption-capable network |
CN111193635A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 是德科技股份有限公司 | 测量递送等待时间的方法、系统和计算机可读介质 |
CN112311496A (zh) * | 2019-07-26 | 2021-02-02 | 华为技术有限公司 | 数据传输方法及装置 |
US20200367263A1 (en) * | 2019-08-01 | 2020-11-19 | Intel Corporation | Medium access control layer transmission opportunity preemption for wi-fi |
US20210044365A1 (en) * | 2019-08-05 | 2021-02-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Communication device, communication relay system, and master station apparatus |
CN110784418A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-02-11 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种基于时延约束的数据发送方法及系统 |
EP3860063A1 (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-04 | ADVA Optical Networking SE | A method and apparatus for correcting a packet delay variation |
CN111314228A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-06-19 | 之江实验室 | 一种支持时间敏感网络功能的plc控制系统 |
US20210377181A1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Communication system, communication method, and computer program product |
CN111970271A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-20 | 苏州盛科科技有限公司 | 一种tsn报文抢占式调度方法及装置 |
CN112105080A (zh) * | 2020-11-18 | 2020-12-18 | 之江实验室 | 一种时间敏感网络数据传输系统及传输方法 |
CN112769514A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 国家电网有限公司 | 基于时间敏感的通信设备 |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
A. ARESTOVA, K. -S. JENS HIELSCHER AND R. GERMAN: "Simulative Evaluation of the TSN Mechanisms Time-Aware Shaper and Frame Preemption and Their Suitability for Industrial Use Cases", 《2021 IFIP NETWORKING CONFERENCE (IFIP NETWORKING)》 * |
D. HELLMANNS, J. FALK, A. GLAVACKIJ, R. HUMMEN, S. KEHRER AND F. DÜRR: "On the Performance of Stream-based, Class-based Time-aware Shaping and Frame Preemption in TSN", 《2020 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRIAL TECHNOLOGY (ICIT)》 * |
M. A. OJEWALE, P. M. YOMSI AND B. NIKOLIĆ: "Multi-Level Preemption in TSN: Feasibility and Requirements Analysis", 《2020 IEEE 23RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON REAL-TIME DISTRIBUTED COMPUTING (ISORC)》 * |
乐晨俊: "时间敏感网络关键技术研究与仿真模型设计", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》 * |
徐昊亮等: "时间敏感网络帧抢占时延的混合概率模型", 《华北电力大学学报(自然科学版)》 * |
曾磊: "TSN帧抢占及循环队列调度研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》 * |
杜静: "时间敏感网络关键技术仿真研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230180053A1 (en) | 5G SYSTEM SUPPORT FOR VIRTUAL TSN BRIDGE MANAGEMENT, QoS MAPPING AND TSN Qbv SCHEDULING | |
CN109981208B (zh) | 基于灵活以太网FlexE传输业务流的方法和装置 | |
US12003319B2 (en) | Data transmission method and apparatus | |
US11736978B2 (en) | Method and apparatus for receiving CPRI data stream, method and apparatus for receiving ethernet frame, and system | |
US11563521B2 (en) | Method and apparatus for port channelization at physical layer | |
EP3573297A1 (en) | Packet processing method and apparatus | |
US11425050B2 (en) | Method and apparatus for correcting a packet delay variation | |
US20240283743A1 (en) | Deterministic data transmission device and method for compatibility network | |
WO2020258746A1 (zh) | 数据传输处理方法、装置和通信设备 | |
Bjϕmstad et al. | Handling delay in 5G Ethernet mobile fronthaul networks | |
WO2014015498A1 (zh) | 报文发送方法、接收方法、装置及系统 | |
CN103795655A (zh) | 数据传输方法及装置 | |
CN115766860A (zh) | 数据传输方法、tsn节点和计算机可读存储介质 | |
CN115550271A (zh) | 时间敏感网络数据处理方法、装置、设备及存储介质 | |
CN103188737B (zh) | 一种空口数据同步处理的方法和装置 | |
WO2023207628A1 (zh) | 一种报文传输方法以及报文转发设备 | |
CN114500692A (zh) | 一种时间敏感网络帧抢占优化方法 | |
JP2023524345A (ja) | ネットワークコーディング動作の中断及び再開をシグナリングする方法及び装置 | |
EP4236143A2 (en) | Techniques for wireless access and wireline network integration | |
CN116668376B (zh) | 一种以太网控制器 | |
WO2024199267A1 (zh) | 链路传输、信息配置方法、装置及通信设备 | |
WO2024058550A1 (en) | Method and device for dynamically modifying radio access network (ran) configuration | |
WO2021253964A1 (zh) | 一种微波数据处理方法、装置和设备 | |
CN118101525A (zh) | 时间敏感网络帧抢占机制中续传mPacket丢失检测的优化方法 | |
WO2024054367A1 (en) | System including a passive optical network |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220513 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |