CN114845340B - 对视频业务优化tt时隙分配方法、系统、介质及终端 - Google Patents

Abstract

本发明属于时间触发以太网技术领域，公开了一种对视频业务优化TT时隙分配方法、系统、介质及终端，15个TT窗长合理的窗口平均的分布在AS6802时间同步的前半个基本周期内，且只服务于同一个存储队列中的TT业务，BE业务分布在窗与窗的间隙处，或是后半个基本周期内，并且被服务的BE业务与下一个TT窗开窗前的间隙大于帧的最小帧间隔IFG，以太网的发送方式是按照一个帧一个帧发送的，帧与帧之间需要间隙，IFG的最小长度为96bit，也称为以太网最小帧间隙。本发明将视频业务流适配到TT管道后，通过为同一个队列开辟多个TT窗口去支持实时性较强，带宽需求较大的视频业务流，增添了端系统发送调度的多样性。

Description

对视频业务优化TT时隙分配方法、系统、介质及终端

技术领域

本发明属于时间触发以太网技术领域，尤其涉及一种对视频业务优化TT(Time-triggered)时隙分配方法、系统、介质及终端。

背景技术

目前，随着通信网络的高速发展，网络中的业务数据层出不穷，不同的数据对传输环境有着不同的要求，例如一些重要的数据在网络传输时，需要保障其传输的高优先级，可靠性和完整性，而一些数据在网络传输时只需要对其进行透明传输，并不需要有较高的技术对其传输的稳定性和实时性进行保障，那么针对TTE网络来说，它具备多种业务流传输机制，具有TT和ET两种平面，对于网络中的重要业务可以适配到时间触发业务管道中，由于TT业务是严格基于时间触发，所以重要业务的最高优先级可以被保障，ET(Event-triggered)业务是基于事件触发，它的优先级低于TT业务，所以对于网络中优先级要求没有那么高的数据，可以将其适配到事件触发业务管道中，从而满足各种业务的传输需求。TT业务是需要建立在端系统和交换机6802同步基础之后，才能根据时间进行调度转发，对于当前TTE端系统的时隙分配方法中，在一个基本周期内为需要调度的队列分配一个TT窗口，由于一个基本周期只有1ms，且系统在每一个基本周期去轮询TT发送调度表，所以能够满足TT业务传输的需求，但对于实时性较强的视频业务流适配到TT管道后，它在一个基本周期内到达的时间是不确定，很有可能错过为当前队列开辟的TT窗口，进而不能保障视频业务流的传输时延，所以开发一种更优化的TT时隙分配方法极为重要，保障视频业务流的有效传输，而又不占用ET平面数据较多的带宽，从而实现高效的时分复用。

现有TTE端系统的TT时隙分配只能够满足一些实时性较弱的视频业务流，例如它的发送间隔周期较长，往往比端系统调度的一个基本周期要长，所以即使TT业务到达时碰巧没有遇到开辟的TT窗口，等待的时间最多也比一个基本周期要短，不会出现当下一个TT业务到达时，上一个TT业务还没被调度出去的情况，然而对于一些实时性要求高的视频业务流，它们数据的帧间隔较短，帧与帧之间的时间间隔要比一个基本周期小，当用现有的TT时隙分配方法时，大概率出现下一个TT帧到达时，上一个TT业务还没被调度出去的情况，所以下一个TT业务一直在队列中等待，导致队列中的数据不能及时搬移，最终导致视频业务流的丢失，而不能让视频业务流达到一个完美传输的状态。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有TTE端系统的TT时隙分配的发送间隔周期较长。

(2)对于一些千兆以太网的工业摄像头产生的视频业务流实时性要求较高，数据的帧间隔较短，帧与帧之间的时间间隔要比一个基本周期小，导致视频业务流的丢失。

(3)通过布置过多的TT窗口去支持实时性要求较高的视频业务流，虽然可能增大了视频业务流被传输的可能性，但大大占用了其他业务的带宽。

解决以上问题及缺陷的难度为：工业摄像头的视频业务对实时性要求高，数据帧的间隔往往比一个基本周期要小，因此当前只开辟一个窗口的TT时隙分配增加网络中TT业务流的传输时延，过大的时延导致工业摄像头视频业务流的重传，重传多了便导致业务流的丢失；一些工业摄像头的视频业务流每次到达的时间不定，很难确定业务流具体到达的时间，因此开辟TT窗口的时间也较难确定；为了增加让视频业务流通过TT窗口的可能性，以不合理的TT时隙分配方案：在一个基本周期内布置较多的TT窗口为视频业务流提供服务，开辟过多的TT窗口，占用ET业务的过多带宽，进而导致ET业务无法传输，大大降低了TT窗口的利用率。

解决以上问题及缺陷的意义为：由于摄像头的视频业务流的间隔要求较短，为了满足其传输机制，需要在基本周期不变的情况下增加对存储视频业务流队列的TT服务窗口，即在TT发送调度表中通过配置多条TT发送表项，并且配置的队列号都和视频业务流入队的队列号保持一致，通过多条TT业务表项，开辟多个TT窗口，增加视频业务流通过调度的可能性，进而来支持实时性较大，带宽较大的视频业务流。工业摄像头产生的视频业务流的帧间隔根据其成像的分辨率大小而改变，所以先通过PC端的软件控制好摄像头成像的分辨率，得到视频业务流的具体传输大小后，通过FPGA(Field Programmable Gate Array)上板抓信号，得到数据帧的传输间隔后，可在端系统调度模块中分配合理的TT时隙，即在基本周期合理的范围内，开辟一定数量的TT窗口，即将较多的TT窗口开辟在视频业务流到达可能性较大的时间区间内，每一个窗口提供的带宽大小可以计算(通过窗长的字节数乘以8后，再乘以1000，得到一个窗口的在一个基本周期内能够支持的带宽大小)，分析视频业务流的所需带宽后，即可安排出合适的TT窗口数量，同时根据视频业务流的帧长大小，安排合理的窗长大小。事件触发业务可在窗的空隙处，或无窗的地方进行调度转发，这样合理的TT时隙分配不仅能够大大增加视频业务流过窗的可能性，满足视频业务流所需的带宽大小，达到理想的成像效果，还能够保障ET业务的带宽不被占用太多而导致的TT窗口浪费过大的情况。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种对视频业务优化TT时隙分配方法、系统、介质及终端。

本发明是这样实现的，一种对视频业务优化TT时隙分配方法，所述对视频业务优化TT时隙分配方法15个TT窗长合理的窗口平均的分布在AS6802时间同步的前半个基本周期内，且只服务于同一个存储队列中的TT业务，BE(Best-effort)业务分布在窗与窗的间隙处，或是后半个基本周期内，并且被服务的BE业务与下一个TT窗开窗前的间隙大于帧的最小帧间隔IFG(InterFrame Gap)，以太网的发送方式是按照一个帧一个帧发送的，帧与帧之间需要间隙，IFG的最小长度为96bit，也称为以太网最小帧间隙。

进一步，所述对视频业务优化TT时隙分配方法TT调度的内部实现流程：外部的工业摄像头通过网线，将视频业务流从端系统的RGMII(Reduced Gigabit MediaIndependent Interface)接口输入到第一个端系统的发送模块中，视频业务流先通过第一个MAC(MediaAccess Control)层，进入到视频业务流的TT封装模块，视频业务流被封装成TT业务流后，存储到对应的FIFO(First In First Out)中,并进入到BE业务产生模块，该模块在产生BE业务的同时，还需要等待时间同步信号有效时，再将两种业务流输送到数据分流模块，该模块将两种业务分配到自己对应的入队管道，并随之进入到队列管理模块，为两种业务开辟对应存储空间；

TTE(Time-triggered Ethernet)端系统需要先和交换机建立AS6802时间同步后，时间调度模块通过优化的TT时隙分配调度表对两种业务流进行调度转发，数据通过第二个MAC层后，从RGMII总线转发到TTE交换机上，交换机除了需要和端系统建立起同步关系，还需要顺利的将端系统发送的业务进行转发，因此两者的关系是紧密相连的。由于优化后的TT时隙分配方法是让端系统在前半个基本周期均匀开辟了15个TT窗口，那么TTE交换机也需要为之均匀的开辟15个TT窗口，并顺利的将两种业务转发到第二个端系统的接收部分上，接收部分只需要对BE进行直接接收，对TT业务进行解封操作，还原成原来视频业务流的数据后，最终将视频业务流上传到上层PC(Personal Computer)主机。

进一步，所述对视频业务优化TT时隙分配方法的TT发送调度表的一条表项长度为128bit，其中前64bit代表了当前TT业务的调度时间点,后7bit代表了队列号，当到达了调度时间点后，需要去调度哪个队列的数据，后11bit代表了当前为需要调度的队列开辟TT窗口的长度，再后16bit为TTID(Identity Document)号。

进一步，所述对视频业务优化TT时隙分配方法的TT发送调度表，是优化后的TT时隙分配表，其中表的第一条表项是给6802中的同步帧用的，其余15条表项是给适配到TT管道的视频业务流服务的，一条表项在一个基本周期内就对应着一个TT窗口，前64bit的发送时间点是有小到大排布的，第15条TT业务的发送时间点小于0.5ms，且配置的队列号都是一样的，用多个TT窗口对视频业务流存储的队列提供调度服务，调度模块在一个基本周期将15个TT表项按时间顺序依次轮询。

进一步，所述对视频业务优化TT时隙分配方法包括以下步骤：

第一步，视频业务流的TT封装模块对一款千兆以太网的摄像头通过千兆以太网口传输进来的视频业务进行TT管道的适配，对摄像头产生的传统以太网数据进行TT特殊字段的头部封装，成为TTE网络中的时间触发业务；

第二步，BE业务产生模块让TTE端系统本身产生一个以太网的业务流，业务流在TTE网络中走的是BE管道；

第三步，数据分流模块对封装后的TT业务流和端系统自身产生的BE业务流进行分流处理，队列管理模块对这两种业务提供对应的队列存储空间，所以数据分流需要将数据分配到对应的队列存储管道中；

第四步，队列管理模块为视频业务TT流和普通业务BE流开辟存储队列，为数据提供缓存空间，并等待发送调度模块发出调度信息，根据具体的调度信息为TT或BE业务提供出队服务；

第五步，发送调度模块根据TT>BE的业务优先级准则，在一个基本周期内为TT和BE业务提供调度服务，其中端系统严格按照系统中配置的TT发送调度表对TT业务进行发送，优化后的TT时隙分配在前半个调度基本周期内增添更多的TT调度窗口，支持实时性较强的视频业务流，在TT窗口空闲时，才为BE业务提供调度服务，通知队列管理模块将数据从网口发送出去；

第六步，TT数据解封模块对适配到TT管道的视频业务流进行解封操作，将视频业务流从TT业务流还原成传统以太网业务流，最终将解封的数据上传至PC主机。

进一步，所述第一步中视频业务流的TT封装模块对通过MAC层的摄像头视频业务流进行TT头部的封装，封装内容包含了22个字节数，分别为2字节的前导码和帧界符；2字节的TT数据帧类型；2字节的TTID号；2字节的数据帧长信息；6字节的目的MAC地址；6字节的源MAC地址以及二次的2字节TT数据帧类型，要封装二次数据帧类型是因为前8字节的信息在数据分流模块中被去除掉；

所述第二步中BE业务产生模块自身产生一组BE业务流，封装内容包含22个字节数，不同的是BE业务的帧类型为16’h0800，而TT业务的帧类型为16’h88d7，BE帧长为定长，而TT业务的帧长取决于摄像头发送数据的帧长，BE业务没有对应的ID号，MAC地址也与TT不同，BE业务帧内容为具体的定值，TT业务帧内容为摄像头发送的原始数据；

所述第三步中数据分流模块提取TT和BE业务的前8字节的帧头信息，需要判断数据的前导码和帧界符是否为16’h55d5，帧长信息是否符合标准以太网的帧长60字节到1514字节之间；再根据帧类型判断当前数据类型是什么，其中TT业务根据封装的ID号作为其入队的队列号，而BE业务没有对应ID号，单独的一条队列进行存储，数据在被去除掉8字节，其余的封装部分随之进入到队管，等待调度发送。

进一步，所述第四步队列管理模块为以RAM的形式为数据开辟存储空间，其中TT业务的RAM存储地址为ID号，而BE的地址为RAM的固定一个地址，介于数据分流和发送调度之间；

所述第五步中发送调度模块根据配置的TT发送调度表项在每个基本周期内为两种业务提供调度服务，每条表项的具体内容包含了当前TT业务的发送时间点，发送的队列号以及为TT业务提供的窗长，在每个基本周内轮询表中的每条内容，根据表中的具体时间为相应队列号中的TT业务提供开窗服务，TT业务被所开辟的TT窗包含，被转发；优化的TT时隙分配，在一个基本周期合理的时间内为视频业务流存储的队列开辟合理的TT窗口个数，不再只为一个队列开辟一个TT窗口，而是开辟多个窗口；

所述第六步中TT数据解封模块对接收到的TT业务流进行解封，除了前8个字节在数据分流模块中被去除，将剩余的16个字节去除掉，将TT业务流还原成原始的视频业务流数据，最终将数据发到PC主机上。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述对视频业务优化TT时隙分配方法的步骤。

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对视频业务优化TT时隙分配方法。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述对视频业务优化TT时隙分配方法的对视频业务优化TT时隙分配系统，所述对视频业务优化TT时隙分配系统包括：

TT封装模块，用于对对摄像头产生的传统以太网数据进行TT特殊字段的头部封装，成为TTE网络中的时间触发业务；

BE业务产生模块，用于让TTE端系统本身产生一个传统以太网的业务流，该业务流在TTE网络中走的是BE管道；

数据分流模块，用于对封装后的TT业务流和端系统自身产生的BE业务流进行分流处理，数据分流需要将数据分配到对应的队列存储管道中；

队列管理模块，用于为视频业务TT流和普通业务BE流开辟存储队列，为数据提供缓存空间，并等待发送调度模块发出调度信息，根据具体的调度信息为TT或BE业务提供出队服务；

发送调度模块，用于根据TT>BE的业务优先级准则，在一个基本周期内为TT和BE业务提供调度服务，其中端系统严格按照系统中配置的TT发送调度表对TT业务进行发送，优化后的TT时隙分配在前半个调度基本周期内增添更多的TT调度窗口，支持实时性较强的视频业务流，在TT窗口空闲时，为BE业务提供调度服务，通知队列管理模块将数据从网口发送出去；

TT数据解封模块，用于对适配到TT管道的视频业务流进行解封操作，将视频业务流从TT业务流还原成传统以太网业务流，最终将解封的数据上传至PC主机。

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：在TTE端系统网络中，对视频业务流适配到TT管道后分配更好的TT时隙方法的设计与实现，能够解决实时性较强的一种视频业务流在TTE网络中的顺利传输，也克服了技术人员对TT业务的一些偏见，业内技术认为：对于TT业务来说，一个TT在一个基本周期内只能够被调度一次，因此在配置TT发送调度表时，同一个TTID只能够配置一次，即便配置了多条TT发送调度表项(开辟15个TT窗口，但15个窗口对应着15个不同的TT队列)，它们服务的队列号都是需要不一样的，那么基于这种思想，咱们可以这样思考：假如第一个队列存储的视频业务流到达的时间已经过了为第一个队列服务的TT窗口时间时，它还是需要等待下一个基本周期为第一个队列服务的TT窗口，因为第二个窗口只能够为队列二的视频业务流服务，第三个窗口只能为队列三的视频业务流服务，也就说一个基本周期的15个窗口是相互独立的，都有各自的服务对象，这样的15个TT窗口对于实时性强的视频业务流是无意义的，因此按原先的TT时隙分配思想，TT管道无法为实时性较强的视频业务流服务，那么一些业务内人士本着尽可能减少视频业务流在系统中的传输时间，加快视频业务和PC终端的握手时间为目的，延伸出另一种思想：在一个基本周期内尽可能布满较多的TT窗口(一个基本周期布置30个TT窗口，窗长都开到最大且都服务于同一个队列)，最大程度上增大TT业务被调度出的可能性，但这又忽略了其他业务的传输带宽被占用且大部分TT窗口很容易被浪费的问题，因此了解视频业务流传输的机制，开辟合理数量的TT窗口，才是优化TT时隙分配方法的王道。所以优化TT时隙分配的关键就是每个TT窗口需要为同一个队列服务，且TT窗口的数量和分布需要和视频业务流的传输机制紧密结合。本发明为视频业务流所开辟的15个TT窗口都是为同一个队列号服务的，窗长合理，并且均匀的开辟在前半个基本周期内，这样才能有效的增加视频业务流被调度出去的可能性，打破业内对TT业务开辟窗口个数的偏见，同时解决一些业内人士开辟过多TT窗口而导致网络利用率很低的问题。本发明思想已经运用在实际TTE演示系统中，能够让一些实时性要求强的视频业务流在系统中得到更加有效的调度，合理的TT时隙分配，在保证与开辟过多TT窗口达到一样效果的同时，进一步减少占用其他业务流的传输带宽。本发明通过时间触发协议的总线网络运行环境建设，在TTE端系统发送调度的一个基本时间周期内建立起一套更优化的业务时隙分配方案，以高效的时分复用方法为网络中的各种业务提供调度服务，满足较为特殊的业务流在适配到TT管道中仍能保证其实时性和可靠性。本发明基于时间触发以太网协议和IEEE 802.3协议，支持对外界视频业务流的TT适配，分流，存储，并以更好的TT时隙进行调度转发。

本发明优化的TT时隙分配，即在一个时间区间内分配合理的TT窗数，窗长合理且窗跟窗之间的间隙并不是随意的；本发明剖析视频业务流的传输特点，包括数据帧的传输间隔以及所需带宽，再结合其实时性较强的传输要求，将视频业务流适配到TT管道后，为其分配一套更加优化的TT时隙方法，通过为同一个队列开辟多个TT窗口去支持实时性较强，带宽需求较大的视频业务流，进而增添了端系统发送调度的多样性。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

(1)打破了原来端系统发送调度中，为一个队列只开辟一个TT窗口的时隙分配，通过多个TT窗口去支持实时性较强且传输带宽较大的视频业务流，从而实现更加优化的TT时隙分配。对于摄像头产生的视频业务流来说，该业务流在1ms内到达的时间是不确定的，若业务流到达的时间刚好在开窗之前，则需要等待开窗的时间点，若到达的时间位于闭窗之后，则需要等待下一个基本周期的开窗时间点，这样将大大增加了视频业务流的等待调度时间，导致摄像头成像画面不够清晰，带宽速率不能达到理想速率；当TT窗口数增加后，就能够增加更多视频业务流被调度的可能性，让摄像头的画面能够进一步流畅且清晰。

(2)增加TT窗口数并不是盲目增加其数量，过多的窗口数(整个基本周期布满TT窗)严重占用其他非TT业务的传输带宽，而且大部分窗口被浪费掉，网络利用率及其低，起到适得其反的作用，所以在了解了该视频业务流的传输特点后，发现它在前半个周期到达的可能性较大，因此在前半个周期布置多个TT窗口，后半个周期不布置，且窗口长度根据业务流的帧大小去计算，窗数量根据视频业务流所需带宽去评估，让TT窗口的作用发挥到最大，最终大大解决了网络利用率低的问题。

(3)对于原来端系统为TT业务布置窗口时，其时间点是任意分布的，而对于这套全新的TT时隙分配方法来说，前半个周期的15个TT窗口的间隔是相同的，均匀的分布在前半个周期，这样不仅仅进一步加大了视频业务流在前半个周期被调度出去的可能性，也能够让BE业务在窗与窗之间被调度出去，让窗尽可能的不被浪费，且基于TTE网络的协议，TT窗口是存在保护带的，所以不允许窗之间的间隔过短，进而最大程度保障实时性要求高的视频业务流的有效传输。

附图说明

图1是本发明实施例提供的对视频业务优化TT时隙分配方法流程图。

图2是本发明实施例提供的对视频业务优化TT时隙分配系统的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的对视频业务的优化TT时隙分配方法的TTE端系统内部实现流程图。

图4是本发明实施例提供的对视频业务的优化TT时隙分配方法的调度过程图。

图5是本发明实施例提供的对视频业务的优化TT时隙分配方法的TT发送调度表项格式。

图6是本发明实施例提供的对视频业务的优化TT时隙分配方法的TT发送调度二进制表项(COE文件格式)。

图7是本发明实施例提供的对视频业务流进行组帧封装的仿真图

图8是本发明实施例提供的产生BE业务的仿真图

图9是本发明实施例提供的对TT和BE业务进行数据分流的仿真图

图10是本发明实施例提供的优化TT时隙分配后的时间调度仿真图

图11是本发明实施例提供的对TT时间调度表进行轮询的仿真图

图12是本发明实施例提供的对TT和BE业务进行队列管理的仿真图

图13是本发明实施例提供的对TT业务进行拆帧解封的仿真图

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，本发明提供了一种对视频业务优化TT时隙分配方法、系统、介质及终端，下面结合附图对本发明作详细的描述。

通过运用三种不同的调度方式(包含优化前和优化后的TT时隙分配方法)对两款实时性要求不同的摄像头进行TT调度，从而对比两者摄像头的成像画面以及BE业务带宽的占用情况。

如图1所示，本发明提供的对视频业务优化TT时隙分配方法包括以下步骤：

S101：将一款实时性要求较强的千兆以太网口的摄像头和一款实时性要求较弱的百兆以太网口的摄像头分别通过网线连接到第一个TTE端系统的一网口上，其中百兆摄像头对应着端系统的MII(Media Independent Interface)百兆以太网口,千兆摄像头对应着端系统的RGMII千兆以太网口(系统中除了第一个端系统一口的类型需要视摄像头类型而定，其余的网口类型都为RGMII千兆以太网口)，TTE端系统的二网口通过网线与TTE交换机的一网口相连，交换机的二网口通过网线与第二个端系统的二口相连，第二个端系统的一口通过网线与PC主机的网口相连；

S102：第一个端系统的视频业务流的TT封装模块会对摄像头产生的视频业务流进行TT管道的适配，端系统需要接收视频业务流，即对摄像头产生的传统以太网数据进行TT特殊字段的头部封装，使其成为TTE网络中的时间触发业务，并将封装好的TT业务存储到对应的FIFO中；

S103：第一个端系统的BE业务产生模块让TTE端系统本身产生一个传统以太网的业务流，该业务流在TTE网络中走的是BE管道，该模块会从上个FIFO中取走封装好的TT业务，再将两种业务都发到数据分流模块中；

S104：第一个端系统的数据分流模块对封装后的TT业务流和端系统自身产生的BE业务流进行分流处理，由于队列管理模块对这两种业务提供对应的队列存储空间，所以数据分流需要将数据分配到对应的队列存储管道中；

S105：第一个端系统的队列管理模块为上述的视频业务TT流和普通业务BE流开辟存储队列，为数据提供缓存空间，并等待发送调度模块发出调度信息，根据具体的调度信息为TT或BE业务提供出队服务；

S106：第一个端系统的发送调度模块根据TT>BE的业务优先级准则，在一个基本周期内为TT和BE业务提供调度服务，其中端系统严格按照系统中配置的TT发送调度表对TT业务进行发送，分别用原先的只为存储视频业务流的队列开辟一个TT窗口的时隙分配方法，和为存储视频业务流的队列开辟尽可能多TT窗口的时隙分配方法以及优化后的TT时隙分配方法(为存储视频业务流的队列开辟15个TT窗口)对两款摄像头的视频业务流进行调度处理，让存储在队列管理中的数据顺利从网口发送到TTE交换机上；

S107：TTE交换机同样分别使用与端系统匹配的TT时隙分配方法为TTE端系统的视频业务流和BE业务流进行转发；

S108：第二个端系统的TT数据解封模块对适配到TT管道的视频业务流进行解封操作，即将视频业务流从TT业务流还原成传统以太网业务流，最终将解封的数据上传至PC主机。

在本发明的步骤S101中描述了整个网络拓扑结构，包含了一款实时性要求较高的工业摄像头，一款实时性要求较低的普通摄像头，两个TTE端系统，一个TTE交换机以及若干条网线。

在本发明的步骤S102中，视频业务流的TT封装模块对通过MAC层的摄像头视频业务流进行TT头部的封装，封装内容包含了22个字节数，分别为2字节的前导码和帧界符；2字节的TT数据帧类型；2字节的TTID号；2字节的数据帧长信息；6字节的目的MAC地址；6字节的源MAC地址以及二次的2字节TT数据帧类型，之所以要封装二次数据帧类型是因为前8字节的信息在数据分流模块中被去除掉。

在本发明的步骤S103中，BE业务产生模块自身产生一组BE业务流，其产生原理和TT封装过程类似，封装内容也包含了22个字节数，不同的是BE业务的帧类型为16’h0800，而TT业务的帧类型为16’h88d7，BE帧长为定长，而TT业务的帧长取决于摄像头发送数据的帧长，BE业务没有对应的ID号，MAC地址也与TT不同，BE业务帧内容为具体的定值，TT业务帧内容为摄像头发送的原始数据。

在本发明的步骤S104中，数据分流模块提取TT和BE业务的前8字节的帧头信息，需要判断数据的前导码和帧界符是否为16’h55d5，帧长信息是否符合标准以太网的帧长(60字节到1514字节之间)；再根据帧类型判断当前数据类型是什么，其中TT业务根据封装的ID号作为其入队的队列号，而BE业务没有对应ID号，所以它只进入到单独的一条队列进行存储。数据在该模块被去除掉8字节，其余的封装部分随之进入到队管，等待调度发送。

在本发明的步骤S105中，队列管理模块为以RAM的形式为数据开辟存储空间，其中TT业务的RAM存储地址为ID号，而BE的地址为RAM的固定一个地址，该模块介于数据分流和发送调度之间，保证数据的顺利入队和出队。

在本发明的步骤S106中，发送调度模块根据配置的TT发送调度表项在每个基本周期内为两种业务提供调度服务，每条表项的具体内容包含了当前TT业务的发送时间点，发送的队列号以及为TT业务提供的窗长，意味着该模块在每个基本周内轮询表中的每条内容，根据表中的具体时间为相应队列号中的TT业务提供开窗服务，TT业务必须被所开辟的TT窗包含，才能顺利的被转发，由于BE优先级低于TT，所以该业务必须在不干扰TT业务传输的前提下，在基本周期内TT窗与窗之间的缝隙或无TT窗的情况下传输；优化的TT时隙分配，将在一个基本周期合理的时间内为视频业务流存储的队列开辟合理的TT窗口个数，不再只为一个队列开辟一个TT窗口，而是开辟多个窗口，在既保证视频业务流顺利调度的同时，也不影响系统中BE业务的发送调度。

在本发明的步骤S107中，TTE交换机需要将第一个端系统发送的业务转发到第二个端系统上，其TT时隙分配原则与TTE端系统分配的原则保持一致。

在本发明的步骤S108中，TT数据解封模块对接收到的TT业务流进行解封，除了前8个字节在数据分流模块中被去除，该模块将剩余的16个字节去除掉，将TT业务流还原成原始的视频业务流数据，最终将数据发到PC主机上。

综上，由于百兆以太网普通摄像头的实时性要求较低，它的视频业务流在系统中的时延要求也较低，数据帧之间的间隔较长，因此在一个基本周期内之开辟一个TT窗口可以基本满足其视频业务流的传输，意味着该视频业务流到达时即便没有遇到那一个TT窗口，等待下一个周期的TT窗口的时延仍然可以满足其传输需求，如果增加过多的窗口反而会占用其他业务的带宽并造成窗口的浪费，但千兆以太网工业摄像头的实时性要求很高，且它在前半个基本周期到达的几率较大，因此在一个基本周期内只开辟一个TT窗口的方法会大大减少视频业务流被调度的可能性，从而在PC端一侧可以发现摄像头的成像画面清晰度不高且不够流畅；而在一个基本周期内开辟很多个TT窗口(30个TT窗口且都只服务于一个队列)的方法虽然大大增加了视频业务被调度的可能性，在PC端一侧可以发现摄像头成像画面整体流畅清晰，但BE业务在整个基本周期基本不能够被服务到，且在后半个基本周期内的TT窗口都将被浪费，为了维护整个系统的稳定性，优化后的TT分配窗口(前半个周期安排15个间隔相同的TT窗口)不仅能够让摄像头出现理想的成像画面，还能够尽可能的为BE业务让出通道。

所以对于实时性要求弱的视频业务流，沿用原来的TT时隙分配方法是有效的，一旦视频业务流在系统中的传输要求变高时，一套新的TT时隙分配方法就显的尤为重要了。

当然本优化方案也可以进一步的去拓展创新：外界的视频业务流多重多样，每个视频业务流都具有其不同的特点，在为TT业务分配窗口时，应该要先了解视频业务流的传输特点，在进行合理的区间和数量的分配。

1.若视频业务流属于突发性业务流，即数据帧背靠背在一块，且帧间隔特别短，但每一次突发的间隔时间较长时，可以采用将多个窗并在一起，通过一个基本周期开辟一个TT长窗去支持突发性的视频业务流，因为在现有的TT时隙分配方法中，单个TT窗口的窗长是有限的，不能满足突发性的TT业务，而TT长窗的思想是可以支持一个存储容量较大的队列数据调度发送；

2.若视频业务流每次发送视频业务流的间隔是固定的，不受其他因素影响时，可以在整个基本周期分配合理数量的TT窗口，而不是让窗口布满整个周期，又或者视频业务流总是在系统中后半个周期到达的话，可以在后半个基本周期平均安排合理的TT窗口，且窗长和窗数量根据业务流带宽需求计算后得到，总之TT时隙分配的方法是非常灵活的，TT业务严格按照系统中所配置的TT发送调度表发送，因此一套合理的TT时隙分配方法决定了视频业务流能否顺利的传输在系统中。

3.若想要尽可能的开辟少数量的TT窗口，增大其他业务的传输带宽，可以考虑将一个基本周期时间缩短，将原来的1毫秒改为0.5毫秒，那么当视频业务流到达时即便没有通过当前开辟的TT窗口，等待下一个周期的TT窗口的时间要比原来短，也可以减少视频业务流传输的时延。

本发明提供的对视频业务优化TT时隙分配方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的对视频业务优化TT时隙分配方法仅仅是一个具体实施例而已。

如图2所示，本发明提供的对视频业务优化TT时隙分配系统包括：

TT封装模块，用于对一款传输实时性高的千兆以太网的摄像头通过千兆以太网口传输进来的视频业务进行TT管道的适配，即对摄像头产生的传统以太网数据进行TT特殊字段的头部封装，使其成为TTE网络中的时间触发业务；

BE业务产生模块，让TTE端系统本身产生一个传统以太网的业务流，该业务流在TTE网络中走的是BE管道；

数据分流模块，用于对封装后的TT业务流和端系统自身产生的BE业务流进行分流处理，由于队列管理模块对这两种业务提供对应的队列存储空间，所以数据分流需要将数据分配到对应的队列存储管道中；

队列管理模块，用于为视频业务TT流和普通业务BE流开辟存储队列，为数据提供缓存空间，并等待发送调度模块发出调度信息，根据具体的调度信息为TT或BE业务提供出队服务；

发送调度模块，用于根据TT>BE的业务优先级准则，在一个基本周期内为TT和BE业务提供调度服务，其中端系统严格按照系统中配置的TT发送调度表对TT业务进行发送，优化后的TT时隙分配在前半个调度基本周期内增添更多的TT调度窗口，支持实时性较强的视频业务流，在TT窗口空闲时，才为BE业务提供调度服务，通知队列管理模块将数据从网口发送出去；

TT数据解封模块，用于对适配到TT管道的视频业务流进行解封操作，即将视频业务流从TT业务流还原成传统以太网业务流，最终将解封的数据上传至PC主机。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图3展示了本发明TTE端系统对外界视频业务流适配TT后提供高效的TT调度的内部实现流程图以及它与外部设备的连接情况：首先外部的摄像头通过网线，将视频业务流从端系统的RGMII接口输入到第一个端系统的发送模块中，视频业务流先通过第一个MAC(MediaAccess Control)层，进入到视频业务流的TT封装模块，视频业务流被封装成TT业务流，并进入到BE业务产生模块，该模块产生BE业务，并将两种业务流输送到数据分流模块，该模块将两种业务分配到自己对应的入队管道，并随之进入到队列管理模块，该模块为两种业务开辟对应存储空间，TTE端系统需要先和交换机建立6802时间同步后，时间调度模块通过优化的TT时隙分配调度表对两种业务流进行调度转发，最终数据通过第二个MAC层后，从RGMII总线转发到TTE交换机上，由于端系统在前半个基本周期开辟了15个TT窗口，那么TTE交换机也需要为之开辟15个TT窗口，并顺利的将两种业务转发到第二个端系统的接收部分上，接收部分只需要对BE进行直接接收，并对TT业务进行解封操作，还原成原来视频业务流的数据后，并将视频业务流上传到上层PC主机。

如图4所示，展示了对视频业务的优化TT时隙分配方法的核心思想：15个TT窗口平均的分布在前半个基本周期内，BE业务即分布在窗与窗的间隙处，或是后半个基本周期内，并且被服务的BE业务与下一个TT窗开窗前的间隙大于帧的最小帧间隔IFG(Inter FrameGap)，因为以太网的发送方式是按照一个帧一个帧发送的，帧与帧之间需要间隙，一般IFG的最小长度为96bit，也称为以太网最小帧间隙，从而保证优化的TT时隙分配能够顺利为视频业务流和BE业务流服务。

如图5所示，TT发送调度表的一条表项长度为128bit，其中前64bit代表了当前TT业务的调度时间点,后7bit代表了队列号，即当到达了调度时间点后，需要去调度哪个队列的数据，后11bit代表了当前为需要调度的队列开辟TT窗口的长度，再后16bit为TTID号，在实际工程中并没有用到，所以该字段可以忽略。

如图6所示，该二进制表项即为实际配置进工程中的TT发送调度表，也就是优化后的TT时隙分配表，其中表的第一条表项是给6802中的同步帧用的，其余15条表项是给适配到TT管道的视频业务流服务的，一条表项在一个基本周期内就对应着一个TT窗口，注意到这里前64bit的发送时间点是有小到大排布的，第15条TT业务的发送时间点小于0.5ms，且配置的队列号都是一样的，即用多个TT窗口对视频业务流存储的队列提供调度服务，调度模块在一个基本周期将15个TT表项按时间顺序依次轮询。

下面结合仿真对本发明的技术效果作详细的描述。

如图7所示，信号rgmii_rxd模拟了视频业务流数据进入到第一个端系统第一个RGMII接口的数据，其位宽为4bit，信号rxd_to_mac代表了视频业务流通过了RGMII转换之后的数据，其位宽为8bit，信号rx_ff_data代表了视频业务流通过了MAC层后的数据，也是TT封装模块封装的数据对象，其位宽为32bit，注意到信号fifo_wdata，它代表了封装好的TT数据，图中画圈的部分就是在视频业务流的头部封装的特殊字段。

如图8所示，信号trans_data代表了BE业务的组帧情况，通过标记部分，可以发现BE业务有具有自己的头部信息，最终trans_data代表的BE业务和上述fifo_wdata代表的TT业务都会进入到一个上层FIFO中进行存储。

如图9所示，信号temp_fifo_data代表了TT业务和BE业务都存储到上层FIFO中了，信号eth_type代表了提取数据中的帧类型字段，其中TT业务为88D7，BE业务为0800，两种业务都向队列申请了入队请求，可以看到信号in_queue_apply拉高了一个脉冲，并且通过apply_feedback_en和apply_feedback_sig信号拉高可以看出，队列已经给出允许入队反馈了。

如图10所示，信号TT_window_busy代表了为TT业务开辟的TT窗口，总共个数为15个，其中信号tx_command_TT代表了当前到达TT业务发送时间且该队列内有待发送数据帧，该信号会拉高，随之调度模块会轮询TT调度表项，并开辟TT窗口，当15个表项即将轮询完时，last_tt_schedule信号会拉高，表示TT表项已经轮询完毕。信号ET_window_busy代表了BE业务的服务情况，可以看到该信号在信号TT_window_busy拉低的时候拉高，说明在TT窗之间，会有BE业务被服务，同时在后半个基本周期内，BE业务会一直被服务，且TT和BE业务在调度过程中不会相互影响。TT窗口在后半个后期没有出现，这里信号TT_queue_state代表了TT当前队列的存储情况，由于在对视频业务流进行封装时，TTID号封装为2，因此对应着该视频业务流会全部存储到队列2中，因此这15个窗口都将为队列2的TT业务服务，当调度出一个TT业务时，代表队列2状态的信号就会归0，当存储一个数据到队列2时，代表队列2状态的信号又会拉高。

如图11所示，信号table_data代表了每一条TT表项，其中位宽为128bit，dispatch_table_addr代表了当前表项对应的地址，信号Dispatch_Table_Stop_Addr代表了表的总深度(TT发送调度表中共有几条表项，就对应了多少深度)，也就是说调度模块会周期轮询TT发送调度表的每个表项，通过地址加1的形式，将15个TT表项依次读出，并读取128bit表项中的发送时间点以及队列号，通过信号tx_num_TT可以看出，当有TT业务发送需求时，对应的队列号正是2号队列。

如图12所示，信号bus_data_o代表了入队的数据，其中可以发现TT和BE业务通过数据分流模块已经顺利的入队了；信号ff_tx_data信号代表了出队的数据，信号queue_num代表了当前出队的队列号，可以看到TT业务对应的队列号为2，BE业务对应的队列号为256，说明TT业务和BE业务存储的队列都是正确的，且都能够通过优化后的TT时隙分配方法被顺利调度出去，从而证明优化的TT时隙分配方法的有效性。

如图13所示，信号rx_ff_data模拟了交换机转发第一个端系统发送的TT业务，前8个字节在第一个端系统的数据分流模块中已经去除，所以TT数据解封模块只需要将剩下的16个字节全部去除即可，信号business_data即将原来视频业务流的数据还原回来

TT的发送调度表是存储在端系统内部的ROM(Read Only Memory)里面，通过在系统中例化一个ROM的IP(Intellectual Property)核，将优化后的二进制TT发送调度表以COE(Coefficient)文件的方式存储到例化的ROM中，等待调度模块使用。

FPGA板卡为TTE交换机的板卡，板卡型号为690T，其中共有16个端口，TTE交换机1、2端口连接TTE模拟端系统。

FPGA板卡为第一个TTE端系统的板卡，板卡型号为Zedboard，其中共有4个端口，第一个端口与摄像头相连接，完成视频业务流的接收工作，第二个端口与交换机的一口相连接，完成将业务转发到交换机的工作，当红灯亮起时，说明此时端系统与交换机已经完成6802时间同步。

FPGA板卡为第二个TTE端系统的板卡，板卡型号也为Zedboard，其中共有4个端口，第一个端口与交换机的二口相连接，完成接收交换机转发端系统一的业务流，第二个端口与PC主机网口相连接，完成将视频业务流上传至终端，当红灯亮起时，说明此时端系统与交换机已经完成6802时间同步。

千兆以太网摄像头，包含千兆网线；电源连接圆头线；绿灯即为连接指示灯，亮则表示连接到1G，不亮则表示未连接，或者连接到了百兆网络；橙灯为网络通讯指示灯，闪烁表示正在接收或者发送数据，此时将摄像头连接到第一个端系统中，分别通过不同的TT时隙分配方法为摄像头发送的视频业务流提供调度服务。

百兆以太网摄像头，包含百兆网线；电源连接线，分别通过不同的TT时隙分配方法为摄像头发送的视频业务流提供调度服务。

将两款摄像头，端系统，交换机以及PC主机通过网线连接好后，并分别将不同的TT时隙分配应用在系统中，工业摄像头的视频业务流通过优化的TT时隙分配方法后，能够最终在PC端上看到流畅且清晰的画面。

表1不同TT时隙分配方法的结果对比表

如表1所统计，对于百兆以太网普通摄像头来说，以一个基本周期开辟一个TT窗口的调度方法在不占用过多BE业务带宽的前提下，就可以基本满足其视频业务流的传输，虽然增加TT窗口能够进一步加大其成像画面的流畅度，但效果并不太明显，同时会占用BE业务带宽，导致网络利用率降低；对于千兆以太网摄像头来说，前两者的TT时隙分配方法都在一定程度上存在缺陷，优化后的TT时隙分配方法在保证视频业务流顺利传输的同时，能够尽量少的占用BE业务的传输带宽，进一步突出了当前优化后的TT时隙分配方法的优势。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

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 (4)

1.一种对视频业务优化TT时隙分配方法，其特征在于，所述对视频业务优化TT时隙分配方法包括15个窗长合理的TT窗口平均的分布在前半个基本周期内，BE业务分布在窗与窗的间隙处，或是后半个基本周期内，并且被服务的BE业务与下一个TT窗开窗前的间隙大于帧的最小帧间隔IFG，以太网的发送方式是按照一个帧一个帧发送的，帧与帧之间需要间隙，IFG的最小长度为96bit，也称为以太网最小帧间隙；

所述对视频业务优化TT时隙分配方法TT调度的内部实现流程：外部的工业摄像头通过网线，将视频业务流从端系统的RGMII接口输入到第一个端系统的发送模块中，视频业务流先通过第一个MAC层，进入到视频业务流的TT封装模块，视频业务流被封装成TT业务流，并进入到BE业务产生模块，产生BE业务，并将两种业务流输送到数据分流模块，将两种业务分配到自己对应的入队管道，并随之进入到队列管理模块，为两种业务开辟对应存储空间；

TTE端系统需要先和交换机建立AS6802时间同步后，时间调度模块通过优化的TT时隙分配调度表对两种业务流进行调度转发，数据通过第二个MAC层后，从RGMII总线转发到TTE交换机上，端系统在前半个基本周期开辟了15个TT窗口，TTE交换机也需要为之开辟15个TT窗口，并顺利的将两种业务转发到第二个端系统的接收部分上，接收部分只需要对BE进行直接接收，并对TT业务进行解封操作，还原成原来视频业务流的数据后，并将视频业务流上传到上层PC主机；

所述对视频业务优化TT时隙分配方法的TT发送调度表的一条表项长度为128bit，其中前64bit代表了当前TT业务的调度时间点,后7bit代表了队列号，当到达了调度时间点后，需要去调度哪个队列的数据，后11bit代表了当前为需要调度的队列开辟TT窗口的长度，再后16bit为TTID号；

所述对视频业务优化TT时隙分配方法的TT发送调度表，是优化后的TT时隙分配表，其中表的第一条表项是给6802中的同步帧用的，其余15条表项是给适配到TT管道的视频业务流服务的，一条表项在一个基本周期内就对应着一个TT窗口，前64bit的发送时间点是有小到大排布的，第15条TT业务的发送时间点小于0.5ms，且配置的队列号都是一样的，用多个TT窗口对视频业务流存储的队列提供调度服务，调度模块在一个基本周期将15个TT表项按时间顺序依次轮询；

所述对视频业务优化TT时隙分配方法包括以下步骤：

第一步，视频业务流的TT封装模块对一款实时性高的千兆以太网摄像头通过千兆以太网口传输进来的视频业务进行TT管道的适配，对摄像头产生的传统以太网数据进行TT特殊字段的头部封装，成为TTE网络中的时间触发业务；

第二步，BE业务产生模块让TTE端系统本身产生一个以太网的业务流，业务流在TTE网络中走的是BE管道；

第三步，数据分流模块对封装后的TT业务流和端系统自身产生的BE业务流进行分流处理，队列管理模块对这两种业务提供对应的队列存储空间，所以数据分流需要将数据分配到对应的队列存储管道中；

第四步，队列管理模块为视频业务TT流和普通业务BE流开辟存储队列，为数据提供缓存空间，并等待发送调度模块发出调度信息，根据具体的调度信息为TT或BE业务提供出队服务；

第五步，发送调度模块根据TT>BE的业务优先级准则，在一个基本周期内为TT和BE业务提供调度服务，其中端系统严格按照系统中配置的TT发送调度表对TT业务进行发送，优化后的TT时隙分配在前半个调度基本周期内增添更多的TT调度窗口，支持实时性较强的视频业务流，在TT窗口空闲时，才为BE业务提供调度服务，通知队列管理模块将数据从网口发送出去；

第六步，TT数据解封模块对适配到TT管道的视频业务流进行解封操作，将视频业务流从TT业务流还原成传统以太网业务流，最终将解封的数据上传至PC主机；

所述第一步中视频业务流的TT封装模块对通过MAC层的摄像头视频业务流进行TT头部的封装，封装内容包含了22个字节数，分别为2字节的前导码和帧界符；2字节的TT数据帧类型；2字节的TTID号；2字节的数据帧长信息；6字节的目的MAC地址；6字节的源MAC地址以及二次的2字节TT数据帧类型，要封装二次数据帧类型是因为前8字节的信息在数据分流模块中被去除掉；

所述第二步中BE业务产生模块自身产生一组BE业务流，封装内容包含22个字节数，不同的是BE业务的帧类型为16’h0800，而TT业务的帧类型为16’h88d7，BE帧长为定长，而TT业务的帧长取决于摄像头发送数据的帧长，BE业务没有对应的ID号，MAC地址也与TT不同，BE业务帧内容为具体的定值，TT业务帧内容为摄像头发送的原始数据；

所述第三步中数据分流模块提取TT和BE业务的前8字节的帧头信息，需要判断数据的前导码和帧界符是否为16’h55d5，帧长信息是否符合标准以太网的帧长60字节到1514字节之间；再根据帧类型判断当前数据类型是什么，其中TT业务根据封装的ID号作为其入队的队列号，而BE业务没有对应ID号，单独的一条队列进行存储，数据在被去除掉8字节，其余的封装部分随之进入到队管，等待调度发送；

所述第四步队列管理模块为以RAM（Random Access Memory）的形式为数据开辟存储空间，其中TT业务的RAM存储地址为ID号，而BE的地址为RAM的固定一个地址，介于数据分流和发送调度之间；

所述第五步中发送调度模块根据配置的TT发送调度表项在每个基本周期内为两种业务提供调度服务，每条表项的具体内容包含了当前TT业务的发送时间点，发送的队列号以及为TT业务提供的窗长，在每个基本周内轮询表中的每条内容，根据表中的具体时间为相应队列号中的TT业务提供开窗服务，TT业务被所开辟的TT窗包含，被转发；优化的TT时隙分配，在一个基本周期合理的时间内为视频业务流存储的队列开辟合理的TT窗口个数，不再只为一个队列开辟一个TT窗口，而是开辟多个窗口；

所述第六步中TT数据解封模块对接收到的TT业务流进行解封，除了前8个字节在数据分流模块中被去除，将剩余的16个字节去除掉，将TT业务流还原成原始的视频业务流数据，最终将数据发到PC主机上。

2.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1所述对视频业务优化TT时隙分配方法的步骤。

3.一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所述对视频业务优化TT时隙分配方法。

4.一种实施权利要求1所述对视频业务优化TT时隙分配方法的对视频业务优化TT时隙分配系统，其特征在于，所述对视频业务优化TT时隙分配系统包括：

TT封装模块，用于对对摄像头产生的传统以太网数据进行TT特殊字段的头部封装，成为TTE网络中的时间触发业务；

BE业务产生模块，用于让TTE端系统本身产生一个传统以太网的业务流，该业务流在TTE网络中走的是BE管道；

数据分流模块，用于对封装后的TT业务流和端系统自身产生的BE业务流进行分流处理，数据分流需要将数据分配到对应的队列存储管道中；

队列管理模块，用于为视频业务TT流和普通业务BE流开辟存储队列，为数据提供缓存空间，并等待发送调度模块发出调度信息，根据具体的调度信息为TT或BE业务提供出队服务；

发送调度模块，用于根据TT>BE的业务优先级准则，在一个基本周期内为TT和BE业务提供调度服务，其中端系统严格按照系统中配置的TT发送调度表对TT业务进行发送，优化后的TT时隙分配在前半个调度基本周期内增添更多的TT调度窗口，支持实时性较强的视频业务流，大大增加视频业务流在系统中按时被调度出去的可能性，在TT窗口空闲时，为BE业务提供调度服务，通知队列管理模块将数据从网口发送出去；

TT数据解封模块，用于对适配到TT管道的视频业务流进行解封操作，将视频业务流从TT业务流还原成传统以太网业务流，最终将解封的数据上传至PC主机。