CN116095055A - 一种支持事件触发的异步tsn流调度方法 - Google Patents

一种支持事件触发的异步tsn流调度方法 Download PDF

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CN116095055A CN202310047157.9A CN202310047157A CN116095055A CN 116095055 A CN116095055 A CN 116095055A CN 202310047157 A CN202310047157 A CN 202310047157A CN 116095055 A CN116095055 A CN 116095055A
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Abstract

本发明提供一种支持事件触发的异步TSN流调度方法，一方面，通过基于帧的每跳可驻留时间Ti和帧的路径段数Ri的信息对网络中的各类流进行统一的管理，其中帧每跳驻留时间Ti和帧的路径段数Ri是基于流的相对截止时间和路径段数计算得知。而无论是时间触发流还是事件触发流，都能够提前已知它们的相对截止时间和路径段数，并且能够预设它们的经由路径。另一方面，TSN交换机可以在过滤层面上过滤分类帧，并将可驻留时间界限dwell_time分配给帧。在传输选择中，基于节点的当前时钟，促使紧迫帧的及时传输，使其能够在截至时间内顺利传达目的节点。此方法的进行不需要网络中严格时钟同步，避免非时钟同步情境下的干扰。

Description

一种支持事件触发的异步TSN流调度方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种支持事件触发的异步TSN流调度方法。
背景技术
为了满足日益增多的应用程序网络数据的确定性传输需求，IEEE 802.1时间敏感网络(TSN)标准被提出用来解决时延不确定性的问题，适合于通过以太网链路进行的工业和汽车通信。TSN有传统的同步和近年来常用的异步两种方式，TSN在传统的同步方式下，网络中各节点严格时钟同步，对于网络中的流量，通过其已知的发送时间离线生成门控制列表(GCL)，结合时间感知整形(TAS)机制，对各队列的门开关进行严格把控，可以很好的调度固定发送时间的时间触发流。
在车载网络的环境下TSN的应用中，随着识别交通信号、检测障碍物等突发事件的形成，事件触发流的调度在传统同步TSN中是无法支持的。TSN在近年来常用的异步方式下，是由IEEE 802.1Qcr标准引入的异步流量整形(ATS)，ATS应用令牌桶整形机制，每个流都与一个整形器实例相关联，每个ATS整形器实例都为关联的帧分配合格时间，只有到达合格时间的帧才可以得到传输，无需网络中时钟同步，并且可以应用于事件触发流。然而，配置ATS参数本身存在复杂性，且参数的计算在大型网络中的需要花费较长的时间。
为了统一管理时间和事件触发流，并且避免复杂的计算和参数配置，现有的简便方法是Deadline-TSN。此方法在TSN中引入了在线最早截止日期优先(Earliest-DeadlineFirst，EDF)调度，根据时间触发流和事件触发流共同已知的截止日期作为统一管理的标准，该方法需要网络中各节点严格的时钟同步。然而，时钟同步相关挑战、时钟故障等因素都会影响该方法的调度效果，使得一些时间敏感流无法在截止日期内到达，可靠性得不到保证。
综上所述，当前车载网络环境下数据通信存在的问题是：驾驶过程中的识别交通信号、检测障碍物等突发事件会形成事件触发流，现有简便的统一管理各类时间敏感流的调度方法需要网络中各节点的严格时钟同步，然而时钟同步的复杂性、挑战和故障都会影响方案的可靠性。因此，当前需要一种无需时钟同步的支持事件触发流的异步TSN调度方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种支持事件触发的异步TSN流调度方法，为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：
一种支持事件触发的异步TSN流调度方法，包括：
网络场景中的流以帧的形式传输，交换机节点接受帧，识别帧携带的优先级PCP值，基于帧的优先级PCP值与流过滤器自带的priority值，为帧匹配对应的流过滤器；
其中，帧的优先级PCP值是基于帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的；
其中，帧的每跳可驻留时间Ti是根据帧的相对截止时间Dli和帧的路径段数Ri得出，帧的相对截止时间Dli继承于其所属流设定的流相对截止时间，帧的路径段数Ri继承于其所属流设定的流路径段数；
其中，传输队列的时间粒度u是根据所有帧的最大每跳可驻留时间Tmax和传输队列的总数Q得出的；
帧通过流过滤器，根据流过滤器中指定的流门标识符Stream Gate ID和调度程序标识符Scheduler ID映射到对应流门及调度程序，流门标识符Stream Gate ID唯一标识流门，调度程序标识符Scheduler ID唯一标识调度程序且与所属流过滤器的priority值相等；
设定每个流门的内部优先级IPV值为Null，每个通过流门的帧的PCP值被用作该流门的内部优先级IPV值，根据调度程序的标识符SchedulerID和传输队列时间粒度u设定调度程序的驻留时间schedule_time，调度程序根据帧的到达时间arrive_time和调度程序设定的驻留时间schedule_time为帧分配可驻留时间界限dwell_time，帧根据途经流门的内部优先级IPV值进入到对应的传输队列中，等待传输；
传输选择算法优先选择可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的帧优先传输，再选择可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的帧进行传输，满足选择条件的帧的传输规则均按照帧所属传输队列的优先级顺序进行传输。
进一步的，帧的每跳可驻留时间Ti是根据帧的相对截止时间Dli和帧的路径段数Ri得出，包括：
计算方法为
Figure BDA0004056041030000031
进一步的，传输队列的时间粒度u是根据所有帧的最大每跳可驻留时间Tmax和传输队列的总数Q得出的，包括：
计算方法为
Figure BDA0004056041030000032
进一步的，帧的优先级PCP值是基于帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的，包括：
计算方法为
Figure BDA0004056041030000033
进一步的，根据调度程序的标识符SchedulerID和传输队列时间粒度u设定调度程序的驻留时间schedule_time，包括：
计算方法为schedule_time＝(7-Scheduler ID)*u。
进一步的，调度程序根据帧的到达时间arrive_time和调度程序的驻留时间schedule_time为帧分配可驻留时间界限dwell_time，包括：
计算方法为dwell_time＝arrive_time+schedule_time。
一种支持事件触发的异步TSN流调度装置，包括：
第一过滤模块，用于网络场景中的流以帧的形式传输，交换机节点接受帧，识别帧携带的优先级PCP值，基于帧的优先级PCP值与流过滤器自带的priority值，为帧匹配对应的流过滤器；其中，帧的优先级PCP值是基于帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的；其中，帧的每跳可驻留时间Ti是根据帧的相对截止时间Dli和帧的路径段数Ri得出，帧的相对截止时间Dli继承于其所属流设定的流相对截止时间，帧的路径段数Ri继承于其所属流设定的流路径段数；其中，传输队列的时间粒度u是根据所有帧的最大每跳可驻留时间Tmax和传输队列的总数Q得出的；
第二过滤模块，用于帧通过流过滤器，根据流过滤器中指定的流门标识符StreamGate ID和调度程序标识符Scheduler ID映射到对应流门及调度程序，流门标识符StreamGate ID唯一标识流门，调度程序标识符Scheduler ID唯一标识调度程序且与所属流过滤器的priority值相等；设定每个流门的内部优先级IPV值为Null，每个通过流门的帧的PCP值被用作该流门的内部优先级IPV值；根据调度程序的标识符Scheduler ID和传输队列时间粒度u设定调度程序的驻留时间schedule_time；调度程序根据帧的到达时间arrive_time和调度程序的驻留时间schedule_time为帧分配可驻留时间界限dwell_time；帧根据途经流门的内部优先级IPV值进入到对应的交换机端口的传输队列中，等待传输；
传输模块，用于传输选择算法优先选择可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的帧优先传输，再选择可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的帧进行传输，满足选择条件的帧的传输规则均按照帧所属传输队列的优先级顺序进行传输。
进一步的，支持事件触发的异步TSN流调度装置第二过滤模块，包括：
调度程序根据帧的到达时间arrive_time和调度程序的驻留时间schedule_time为帧分配可驻留时间界限dwell_time，计算方法为dwell_time＝arrive_time+schedule_time。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现所述的方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行所述的方法。
有益效果：
本发明公开的一种支持事件触发的异步TSN流调度方法，其方法运用将帧的每跳可驻留时间记录在帧的PCP字段中，以此为基础进行调度。帧的每跳可驻留时间由帧的相对截止时间和路径段数计算得知，而帧的相对截止时间和路径段数对于无论是时间还是事件触发流都是共同已知的信息，因而借此可以统一管理网络中的各类时间敏感流。交换机通过帧的PCP字段感知帧在当前跳的可驻留时间，可以在网络中非严格时钟同步的情境下独立处理本节点中的排队帧。通过结合帧的到达时间可以得出帧在当前跳的可驻留时间界限，比较于该节点的当前时钟，运用传输选择算法，使得到达可驻留时间界限的紧迫帧优先得到传输，而未到达可驻留时间界限的非紧迫帧可以为紧迫帧让出带宽资源。通过上述方法，可以有效解决现有简便的统一管理各类网络流的TSN调度方法中，由时钟不同步问题造成的调度不可靠问题。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例中一种支持事件触发的异步TSN流调度方法的流程图；
图2是本发明实施例中一种简单模拟车载网络环境的拓扑图，其中，CC为中央控制器，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10是终端，A、B、C、D、E、F为交换机；
图3是本发明实施例中队列分配情况示意图；
图4是本发明实施例中TSN交换机流过滤器、流门和调度程序之间的关系图；
图5是本发明实施例中TSN交换机传输选择中的帧排队传输示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“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。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
请参阅图1，本发明实施例提供一种支持事件触发的异步TSN流调度方法，包括以下步骤：
步骤S101，网络场景中的流以帧的形式传输，交换机节点接受帧，识别帧携带的优先级PCP值，基于帧的优先级PCP值与流过滤器自带的priority值，为帧匹配对应的流过滤器。其中，帧的优先级PCP值是基于帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的；其中，帧的每跳可驻留时间Ti是根据帧的相对截止时间Dli和帧的路径段数Ri得出，帧的相对截止时间Dli继承于其所属流设定的流相对截止时间，帧的路径段数Ri继承于其所属流设定的流路径段数；其中，传输队列的时间粒度u是根据所有帧的最大每跳可驻留时间Tmax和传输队列的总数Q得出的。
步骤S102，帧通过流过滤器，根据流过滤器中指定的流门标识符Stream Gate ID和调度程序标识符Scheduler ID映射到对应流门及调度程序，流门标识符Stream Gate ID唯一标识流门，调度程序标识符Scheduler ID唯一标识调度程序且与所属流过滤器的priority值相等。
步骤S103，设定每个流门的内部优先级IPV值为Null，每个通过流门的帧的PCP值被用作该流门的内部优先级IPV值，根据调度程序的标识符Scheduler ID和传输队列时间粒度u设定调度程序的驻留时间schedule_time，调度程序根据帧的到达时间arrive_time和调度程序设定的驻留时间schedule_time为帧分配可驻留时间界限dwell_time，帧根据途经流门的内部优先级IPV值进入到对应的传输队列中，等待传输。
步骤S104，传输选择算法优先选择可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的帧优先传输，再选择可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的帧进行传输，满足选择条件的帧的传输规则均按照帧所属传输队列的优先级顺序进行传输。
结合图2的一种简单模拟车载网络环境的拓扑图，包括若干TSN交换机和终端设备，简单模拟了车载网络系统。其中CC为中央控制器，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10是终端，用于感知车身周围的环境，S1、S2、S3、S4、S5、S6会周期性向中央控制器CC发送时间触发流，S7、S8、S9、S10会突发性向中央控制器CC发送事件触发流，A、B、C、D、E、F为交换机，用于调度转发网络中的各类流；整个网络系统融合了时间以及事件产生的流量环境，特别地，网络流的发送路径是提前预设且已知固定的，网络流被表示为S的集合，设流Si∈S的特征用元组Si＝(sri，dsi，dli，li，ri)表示，sri是源地址、dsi是目的地址、dli是相对截止时间、li是数据长度，ri是路径段数。帧作为网络流在数据链路层中传输的传输单元，帧的相对截止时间Dli和路径段数Ri分别继承于所属流的相对截止时间dli和路径段数ri，各周边传感器无论是生成周期性还是突发性的帧，都可根据帧的每跳可驻留时间Ti和传输队列时间粒度u给每个帧赋予匹配的优先级PCP值。
结合图4本发明实施例中TSN交换机流过滤器、流门和调度程序之间的关系图，此场景应用于TSN标准中的流过滤层面，交换机识别帧的PCP值，基于流过滤器匹配规范中的priority值和帧的PCP值，为帧匹配对应的流过滤器，流过滤器中存在指定的Gate ID和Scheduler ID。继而帧会通过Gate ID对应的流门，且流门存在指定的内部优先级值IPV，IPV设为Null，此时通过流门的帧PCP值将会被用作该流门的IPV值。随后帧通过SchedulerID对应的调度程序，调度程序基于帧的到达时间arrive_time，为帧分配可驻留时间界限dwell_time。特别地，帧的到达时间arrive_time取决于交换机节点的本地时钟，本方案中的各交换机拥有自己的本地时钟，且不要求相互之间时钟同步。
结合图5本发明实施例中TSN交换机传输选择中的帧排队示意图，传输选择算法优先选择可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的帧；若未选择到帧，则再选择可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的帧。满足某种选择条件的帧的传输规则均按照帧所属传输队列的优先级顺序进行传输。该传输选择算法的思想基于帧的每跳可驻留时间进行选择调度，可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的帧可以为可驻留时间界限dwell_time已经达到当前节点时钟t的帧让出带宽资源，促使临近截止日期的紧迫帧能够及时到达目的节点。
结合图5本发明实施例中TSN交换机传输选择中的帧排队示意图，帧f7已经在队列3中进行排队，该帧的可驻留时间界限dwell_time为3.5ms。队列1和队列0中也有排队帧正在等待传输选择，且被分配的可驻留时间界限dwell_time分别为2.8ms、3.1ms。若当前节点时钟t为3ms，根据上述定义的传输选择算法，首先选择可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的帧，即队列1中的帧，该帧可以得到优先传输权。若当前节点时钟t为2.5ms，根据上述定义的传输选择算法，首先未选择到可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的帧，继而选择可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的帧，由于3、1、0队列中的排队帧均满足要求，则基于严格优先级队列顺序，选择队列3中的排队帧进行传输。
本发明公开的一种支持事件触发的异步TSN流调度方法，一方面，通过基于帧的每跳可驻留时间Ti和帧的路径段数Ri的信息对网络中的各类流进行统一的管理，其中帧每跳驻留时间Ti和帧的路径段数Ri是基于流的相对截止时间和路径段数计算得知。而无论是时间触发流还是事件触发流，都能够提前已知它们的相对截止时间和路径段数，并且能够预设它们的经由路径。另一方面，TSN交换机可以在过滤层面上过滤分类帧，并将可驻留时间界限dwell_time分配给帧。在传输选择中，基于节点的当前时钟，促使紧迫帧的及时传输，使其能够在截至时间内顺利传达目的节点。此方法的进行不需要网络中严格时钟同步，避免非时钟同步情境下的干扰。
本发明实施例中，帧的每跳可驻留时间Ti是根据帧的相对截止时间Dli和帧的路径段数Ri得出，包括：
计算方法为
Figure BDA0004056041030000101
本发明实施例中，传输队列的时间粒度u是根据所有帧的最大每跳可驻留时间Tmax和传输队列的总数Q得出的，包括：
计算方法为
Figure BDA0004056041030000102
本发明实施例中，帧的优先级PCP值是基于帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的，包括：
计算方法为
Figure BDA0004056041030000103
本发明实施例中，根据调度程序的标识符SchedulerID和传输队列时间粒度u设定调度程序的驻留时间schedule_time，包括：
计算方法为schedule_time＝(7-Scheduler ID)*u。
本发明实施例中，调度程序根据帧的到达时间arrive_time和调度程序的驻留时间schedule_time为帧分配可驻留时间界限dwell_time，包括：
计算方法为dwell_time＝arrive_time+schedule_time。
本发明实施例一种支持事件触发的异步TSN流调度装置，包括：
第一过滤模块，用于网络场景中的流以帧的形式传输，交换机节点接受帧，识别帧携带的优先级PCP值，基于帧的优先级PCP值与流过滤器自带的priority值，为帧匹配对应的流过滤器；其中，帧的优先级PCP值是基于帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的；其中，帧的每跳可驻留时间Ti是根据帧的相对截止时间Dli和帧的路径段数Ri得出，帧的相对截止时间Dli继承于其所属流设定的流相对截止时间，帧的路径段数Ri继承于其所属流设定的流路径段数；其中，传输队列的时间粒度u是根据所有帧的最大每跳可驻留时间Tmax和传输队列的总数Q得出的；
第二过滤模块，用于帧通过流过滤器，根据流过滤器中指定的流门标识符StreamGate ID和调度程序标识符Scheduler ID映射到对应流门及调度程序，流门标识符StreamGate ID唯一标识流门，调度程序标识符Scheduler ID唯一标识调度程序且与所属流过滤器的priority值相等；设定每个流门的内部优先级IPV值为Null，每个通过流门的帧的PCP值被用作该流门的内部优先级IPV值；根据调度程序的标识符Scheduler ID和传输队列时间粒度u设定调度程序的驻留时间schedule_time；调度程序根据帧的到达时间arrive_time和调度程序的驻留时间schedule_time为帧分配可驻留时间界限dwell_time；帧根据途经流门的内部优先级IPV值进入到对应的交换机端口的传输队列中，等待传输；
传输模块，用于传输选择算法优先选择可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的帧优先传输，再选择可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的帧进行传输，满足选择条件的帧的传输规则均按照帧所属传输队列的优先级顺序进行传输。
本发明实施例的支持事件触发的异步TSN流调度装置，第二过滤模块，包括：
调度程序根据帧的到达时间arrive_time和调度程序的驻留时间schedule_time为帧分配可驻留时间界限dwell_time，计算方法为dwell_time＝arrive_time+schedule_time。
在本发明实施例中，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器在执行所述计算机程序时实现所述的方法。这些计算机程序也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤，对应与不同的步骤可以通过不同的模块来实现。
在本发明实施例中，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序用于执行所述的方法。上述程序可以运行在处理器中，或者也可以存储在存储器中(或称为计算机可读介质)，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。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种支持事件触发的异步TSN流调度方法，其特征在于，包括：
网络场景中的流以帧的形式传输，交换机节点接受所述帧，识别所述帧携带的优先级PCP值，基于所述帧的所述优先级PCP值与流过滤器自带的priority值，为所述帧匹配对应的所述流过滤器；
其中，所述帧的优先级PCP值是基于所述帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的；
其中，所述帧的每跳可驻留时间Ti是根据所述帧的相对截止时间Dli和所述帧的路径段数Ri得出，所述帧的相对截止时间Dli继承于其所属流设定的流相对截止时间，所述帧的路径段数Ri继承于其所属流设定的流路径段数；
其中，所述传输队列的时间粒度u是根据所有所述帧的最大每跳可驻留时间Tmax和所述传输队列的总数Q得出的；
所述帧通过所述流过滤器，根据所述流过滤器中指定的流门标识符Stream Gate ID和调度程序标识符Scheduler ID映射到对应流门及调度程序，所述流门标识符Stream GateID唯一标识所述流门，所述调度程序标识符Scheduler ID唯一标识所述调度程序且与所属流过滤器的priority值相等；
设定每个所述流门的内部优先级IPV值为Null，每个通过所述流门的所述帧的PCP值被用作该流门的内部优先级IPV值，根据所述调度程序的标识符Scheduler ID和所述传输队列时间粒度u设定所述调度程序的驻留时间schedule_time，所述调度程序根据所述帧的到达时间arrive_time和所述调度程序设定的驻留时间schedule_time为所述帧分配可驻留时间界限dwell_time，所述帧根据途经所述流门的所述内部优先级IPV值进入到对应的所述传输队列中，等待传输；
传输选择算法优先选择可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的所述帧优先传输，再选择可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的所述帧进行传输，满足选择条件的所述帧的传输规则均按照所述帧所属所述传输队列的优先级顺序进行传输。
2.根据权利要求1所述的异步TSN流调度方法，其特征在于，所述帧的每跳可驻留时间Ti是根据所述帧的相对截止时间Dli和所述帧的路径段数Ri得出，包括：
计算方法为
Figure FDA0004056041010000021
3.根据权利要求1所述的异步TSN流调度方法，其特征在于，所述传输队列的时间粒度u是根据所有所述帧的最大每跳可驻留时间Tmax和所述传输队列的总数Q得出的，包括：
计算方法为
Figure FDA0004056041010000022
4.根据权利要求1所述的异步TSN流调度方法，其特征在于，所述帧的优先级PCP值是基于所述帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的，包括：
计算方法为
Figure FDA0004056041010000023
5.根据权利要求1所述的异步TSN流调度方法，其特征在于，所述根据所述调度程序的标识符SchedulerID和所述传输队列时间粒度u设定所述调度程序的驻留时间schedule_time，包括：
计算方法为schedule_time＝(7-Scheduler ID)*u。
6.根据权利要求1所述的异步TSN流调度方法，其特征在于，所述调度程序根据所述帧的到达时间arrive_time和所述调度程序的驻留时间schedule_time为所述帧分配可驻留时间界限dwell_time，包括：
计算方法为dwell_time＝arrive_time+schedule_time。
7.一种支持事件触发的异步TSN流调度装置，其特征在于，包括：
第一过滤模块，用于网络场景中的流以帧的形式传输，交换机节点接受所述帧，识别所述帧携带的优先级PCP值，基于所述帧的所述优先级PCP值与流过滤器自带的priority值，为所述帧匹配对应的所述流过滤器；其中，所述帧的优先级PCP值是基于所述帧的每跳可驻留时间Ti和交换机端口传输队列的时间粒度u匹配的；其中，所述帧的每跳可驻留时间Ti是根据所述帧的相对截止时间Dli和所述帧的路径段数Ri得出，所述帧的相对截止时间Dli继承于其所属流设定的流相对截止时间，所述帧的路径段数Ri继承于其所属流设定的流路径段数；其中，所述传输队列的时间粒度u是根据所有所述帧的最大每跳可驻留时间Tmax和所述传输队列的总数Q得出的；
第二过滤模块，用于所述帧通过所述流过滤器，根据所述流过滤器中指定的流门标识符Stream Gate ID和调度程序标识符Scheduler ID映射到对应流门及调度程序，所述流门标识符Stream Gate ID唯一标识所述流门，所述调度程序标识符Scheduler ID唯一标识所述调度程序且与所属流过滤器的priority值相等；设定每个所述流门的内部优先级IPV值为Null，每个通过所述流门的所述帧的PCP值被用作该流门的内部优先级IPV值；根据所述调度程序的标识符Scheduler ID和所述传输队列时间粒度u设定所述调度程序的驻留时间schedule_time；所述调度程序根据所述帧的到达时间arrive_time和所述调度程序的驻留时间schedule_time为所述帧分配可驻留时间界限dwell_time；所述帧根据途经所述流门的所述内部优先级IPV值进入到对应的交换机端口的传输队列中，等待传输；
传输模块，用于传输选择算法优先选择可驻留时间界限dwell_time达到当前节点时钟t的所述帧优先传输，再选择可驻留时间界限dwell_time未达到当前节点时钟t的所述帧进行传输，满足选择条件的所述帧的传输规则均按照所述帧所属所述传输队列的优先级顺序进行传输。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二过滤模块，包括：
所述调度程序根据所述帧的到达时间arrive_time和所述调度程序的驻留时间schedule_time为所述帧分配可驻留时间界限dwell_time，计算方法为dwell_time＝arrive_time+schedule_time。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行所述权利要求1至6中任意一项所述的方法。
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