本公开涉及一种用于交换机在时间敏感网络中作为中间节点操作的设备和方法，其中，根据交换机存储的配置，如果在某一时刻待传输的是正确帧，则交换机在该时刻传输该帧。根据配置如果在该时刻待发送的不是正确帧，则交换机在该时刻不传输该帧。本公开还涉及一种用于调度从讲话者节点向收听者节点的数据分组的传输并且向网络中的交换机的子集的每个交换机发送配置的设备和方法，该配置包括关于流的信息和何时从交换机输出该流的时序。息和何时从交换机输出该流的时序。息和何时从交换机输出该流的时序。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于TSN网络上的增强可调度性和吞吐量的交换设备、控制设备和对应方法
[0001]本公开涉及一种用于调度经由一个或多个中间节点从源到目的地的数据传输的方法和设备，以及一种用于在网络中作为中间节点操作的方法和设备。
技术介绍
[0002]工业通信和控制网络是用于监测和控制工业环境中的物理设备的互连设备的系统。
[0003](数字)工业通信系统的发展经历了三代，即现场总线技术、基于以太网的解决方案和IEEE 802.1时间敏感网络(TSN)，这是在工业通信和控制网络中促进基于以太网的解决方案的互操作性的开放标准。IEEE 802.1TSN标准的一个主要特征是时分复用(TDM)方法来控制门的打开和关闭，从而提供在同一链路上处理实时和非实时流量的可能性。
[0004]配置门(即，时间感知队列)的调度以实现预定的端到端(E2E)网络延迟不是一个简单的问题。最常用的配置TSN网络的方法(最新)是将计算集中在单个实体，即CNC(集中网络控制器)中。一旦计算完成，CNC就使用远程管理在每个交换机(也称为网桥、节点、中间节点或网桥节点)中配置TSN特征(例如，调度流量和循环排队和转发)。数据流经由交换机从对讲机端站或源传输到侦听器端站或目的地，链接到对讲机端站的第一个交换机表示为边缘设备(节点)，并且其他交换机表示为核心设备(节点)。
[0005]TSN CNC配置方法以如下方式工作：
[0006]步骤1：端站向集中用户配置(CUC)模块注册加入流。CUC向集中网络配置(CNC)模块通知加入流的相关参数(网络周期时间、延迟、抖动要求，例如最大抖动等)。
[0007]步骤2：CNC利用某些方案来计算配置参数(例如，用于所调度的流量的门控制列表或门打开列表，指定在网络周期内的哪个时刻哪个门打开)。
[0008]步骤3：CNC使用远程管理来发现物理拓扑和检索桥接能力，并且将计算出的参数分发到每个以太网交换机。由于在TSN网络中实施的全局时间同步协议，端站可以根据步骤2中的计算开始发送数据报。
[0009]选择计算用于交换机的配置以及对应交换机能力的方案对整个TSN网络的性能有影响。
技术实现思路
[0010]本专利技术的实施例提供了用于在TSN中有效地对时间关键数据流量进行路由以使得交换机被有效地使用的装置和方法。具体地，一些实施例可以促进减少网络的拥塞。
[0011]前述和其他目的通过独立权利要求的主题来实现。从从属权利要求、说明书和附图，进一步的实施形式是显而易见的。
[0012]根据第一方面，提供了一种用于在时间敏感网络TSN中作为中间节点操作的交换设备，包括：存储单元，该存储单元存储配置，该配置针对流指示与流有关的帧待被输出的
时序；以及处理电路，该处理电路用于接收与流有关的帧，根据配置在当前时刻帧待被传输的情况下，在当前时刻传输帧，否则，在当前时刻不传输帧。例如，处理电路可以用于：基于配置检查是否在当前时刻传输帧，并且仅在这种情况下传输帧。帧可以是流的周期性发生示例。根据此方面的交换设备可以改进TSN中的确定性和容错性，因为可以在从一个网络节点到另一网络节点的每个传输中检查每个帧的时序。此外，在不需要在调度中使用帧隔离约束FIC的情况下，根据此方面的交换设备使得TSN能够容忍帧丢失。
[0013]根据第二方面，提供了根据第一方面的交换设备，该交换设备还包括一个或多个输入端口和一个或多个输出端口以及一个或多个队列，其中，处理电路还用于：根据配置，将正由一个或多个输入端口接收的帧存储到一个或多个队列中，并且经由一个或多个输出端口传输帧。根据此方面的交换设备可以提高可以如何调度网络使得及时传输所有帧的可能性的数量。此外，可以增加每时刻可以传输的帧的数量。
[0014]根据第三方面，提供一种根据第一或第二方面的交换设备，还包括输入，该输入用于从中央网络配置CNC设备接收待被存储在存储单元中的配置。该输入可以是单独的输入端口或也用于接收从源节点到目的地节点的流的输入端口。处理电路可以用于将所接收的配置存储到存储单元。
[0015]从CNC接收配置便于TSN适应各种场景，诸如，添加或去除网络节点，例如交换节点、源节点、目的地节点或流。这种动态配置甚至可以在网络操作期间实现，从而使得能够从可能的故障中恢复。
[0016]根据第四方面，提供根据第一、第二或第三方面中任一方面的交换设备，该交换设备接收在配置中未指示时序的帧；并且根据配置，在配置中没有指定的帧待被传输的时刻传输帧。以这种方式，TSN的资源可以被有效地利用。
[0017]根据第五方面，提供了一种用于调度经由时间敏感网络TSN中的一个或多个中间节点从源到目的地的流的传输的控制设备，一个或多个中间节点包括中间节点的子集，其中，设备包括：处理电路，该处理电路用于：针对子集的每个中间节点计算配置，该配置针对流指示与流有关的帧从中间节点待被输出的时序；并且将配置输出到子集的一个或多个中间节点。时序可以例如在一个或多个先前帧的持续时间方面隐式地被指示。此种控制设备有助于增加TSN的确定性行为，这可以有助于整个网络的安全和可预测的操作。
[0018]根据第六方面，提供了一种根据第五方面的控制设备，其中，配置是针对多个流计算的并且该配置被选择使得使用最少数量的队列。以这种方式，可以优化队列的数量，这有利于网络节点的有效实现和资源的使用。
[0019]根据第七方面，提供根据第六方面的控制设备，其中，配置被选择使得如果多个帧被调度以除多个帧被调度成由中间节点待接收的顺序之外的顺序被传输，则不将多个帧存储到中间节点中的同一队列，并且否则，配置能够被选择使得将多个帧存储到同一队列。这种约束可以针对网络节点中的调度提供有效的解决方案，例如，不需要FIC保持。
[0020]根据第八方面，提供根据第五到第七方面中任一项的控制设备，其中，处理电路还用于：接收包括源地址和目的地地址以及流的时序的流信息，并且基于所接收的流信息计算配置。
[0021]根据第九方面，提供了根据第一至第四方面中任一方面的交换设备或第五至第八方面中任一方面的控制设备，其中，配置包括通过流的源地址和目的地地址或者通过流标
识符的值来标识流的流信息。
[0022]根据第十方面，提供了根据第一至第四方面中任一方面的交换设备或第五至第九方面中任一方面的控制设备，其中，该配置包括帧被存储在哪个队列中的信息和/或指定帧通过哪个输出端口待被传输的信息。
[0023]第十一方面，提供一种第一至第四方面任一方面的交换设备或第五至第十方面任一项的控制设备，帧是MAC帧报头中包括流的源地址和目的地地址的MAC帧。这使得能够利用和增强一些现有网络架构。
[0024]根据第十二方面，提供了根据第一至第四方面中任一方面的交换设备或第五至第十一方面中任一方面的控制设备，其中，流是从TSN的一端站到另一端站的周期性数据传输。
[0025]根据本专利技术的一方面，提供了一种在时间敏感网络TSN中作为中间节点操作的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在时间敏感网络TSN(100)中作为中间节点操作的交换设备(600)，包括：存储单元，所述存储单元存储配置(500)，所述配置针对流指示与所述流有关的帧待被输出的时序；以及处理电路，所述处理电路用于：接收与所述流有关的帧，根据所述配置(500)在当前时刻所述帧待被传输的情况下，在所述当前时刻传输所述帧，否则，在所述当前时刻不传输所述帧。2.根据权利要求1所述的交换设备(600)，还包括：一个或多个输入端口(610、611、612)和一个或多个输出端口(690)以及一个或多个队列(631，...，63N)，其中，所述处理电路还用于：根据所述配置(500)，将正由所述一个或多个输入端口(610、611、612)接收的所述帧存储到所述一个或多个队列(631，
…
，63N)中，并且经由所述一个或多个输出端口(690)传输所述帧。3.根据权利要求1或2所述的交换设备(600)，还包括：输入，所述输入用于从中央网络配置CNC设备接收待被存储在所述存储单元中的所述配置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的交换设备(600)，其中，所述处理电路还用于：接收在所述配置中未指示时序的帧；并且根据所述配置，在所述配置中没有指定的帧待被传输的时刻传输所述帧。5.一种用于调度经由时间敏感网络TSN(100)中的一个或多个中间节点(130、131、132)从源(120)到目的地(140)的流的传输的控制设备(110)，所述一个或多个中间节点(130、131、132)包括中间节点的子集，其中，所述设备包括：处理电路，所述处理电路用于：针对所述子集的每个中间节点计算配置(500)，所述配置针对所述流指示与所述流有关的帧从所述中间节点待被输出的时序；将所述配置(500)输出到所述子集的所述一个或多个中间节点。6.根据权利要求5所述的控制设备(110)，其中，所述配置是针对多个流计算的，并且所述配置被选择使得使用最少数量的队列。7.根据权利要求6所述的控制设备(110)，其中，所述配置被选择使得如果多个帧被调度以除所述多个帧被调度成由所述中间节点待接收的顺序之外的顺序被传输，则不将所述多个帧存储到所述中间节点中的同一队列，...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐斯煜，王蛟，兹德尼克，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。