有线无线资源的联合调度方法、TSN系统及可读存储介质技术方案

本申请提供一种TSN系统的有线无线资源的联合调度方法、TSN系统及可读存储介质。联合调度方法包括：步骤1：收集TSN系统的当前通信需求，以确定当前通信需求对应的调度周期；步骤2：根据当前通信需求，分析TSN系统中的通信资源的分配约束；步骤3：根据分配约束的分析结果，确定通信资源的优化模型；步骤4：求解优化模型，以获取分配方案；步骤5：在当前通信需求对应的调度周期内，根据分配方案对通信资源进行资源分配；在当前通信需求对应的调度周期结束的情况下，重复步骤1至步骤5。本申请中，每个调度周期内都求解一次优化模型以得到每个调度周期中的通信资源对应的分配方案，据此分配通信资源，使得通信资源的分配灵活性强。使得通信资源的分配灵活性强。使得通信资源的分配灵活性强。

【技术实现步骤摘要】
有线无线资源的联合调度方法、TSN系统及可读存储介质


[0001]本申请涉及工业通信
，更具体而言，涉及一种时间敏感网络（Time Sensitive Networking，TSN）系统的有线无线资源的联合调度方法、TSN系统、及可读存储介质。

技术介绍

[0002]工业4.0旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智能工厂，其技术基础是网络实体系统及工业物联网。它包括智能工厂、智能生产和智能物流三大主题，其中智能工厂重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。为了实现生产流程的自动化、智能化，及时发现、处置异常情况，智能工厂需要部署大量传感器、执行器和控制器，并且为各种设备的交互提供通信保障。由于工业设备间的通信是高度时间敏感的，一旦设备失去控制，将可能带来巨大的破坏，造成巨大的损失，因此为其提供具有低时延和高可靠性的通信服务显得至关重要。
[0003]在早期的通信网络中，由于以太网具备大容量、高速率等特点，它从当时的协议中脱颖而出，被应用到了工业生产中。此后，虽然业界针对工业生产环境本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时间敏感网络TSN系统的有线无线资源的联合调度方法，其特征在于，步骤1：收集所述TSN系统的当前通信需求，以确定所述当前通信需求对应的调度周期；步骤2：根据所述当前通信需求，分析所述TSN系统中的通信资源的分配约束；步骤3：根据所述分配约束的分析结果，确定所述通信资源的优化模型；步骤4：求解所述优化模型，以获取分配方案；步骤5：在所述当前通信需求对应的调度周期内，根据所述分配方案对所述通信资源进行资源分配；在所述当前通信需求对应的调度周期结束的情况下，重复步骤1至步骤5。2.根据权利要求1所述的联合调度方法，其特征在于，还包括：部署所述TSN系统中的无线网络，使所述TSN系统中的控制器通过所述TSN系统中的基站连接进所述无线网络，所述TSN系统中设有无线传输模块的TSN终端无线连接进所述无线网络，使所述TSN系统中未设有所述无线传输模块的TSN终端通过无线传输设备无线连接进所述无线网络，及使集中用户配置器和集中网络配置器接入所述无线网络。3.根据权利要求2所述的联合调度方法，其特征在于，所述收集所述TSN系统的当前通信需求，以确定所述当前通信需求对应的调度周期，包括：获取所述TSN终端与所述控制器之间的周期性的TSN数据流的集合，所述TSN数据流的集合包含多个所述TSN数据流，每个所述TSN数据流包括发送周期、数据量、时延约束和连接确认；根据所述TSN数据流的集合中的所有发送周期确定所述当前通信需求对应的调度周期；及获取一个所述当前通信需求对应的调度周期开始时，等待通过无线传输的尽力而为BE数据流的集合，每个所述BE数据流包括数据量。4.根据权利要求3所述的联合调度方法，其特征在于，根据所述TSN数据流的集合中的所有发送周期确定所述当前通信需求对应的调度周期，包括：根据所述TSN数据流的集合中的所有发送周期的最小公倍数确定所述当前通信需求对应的调度周期。5.根据权利要求1所述的联合调度方法，其特征在于，所述当前通信需求包括TSN数据流，所述根据所述当前通信需求，分析所述TSN系统的分配约束，包括：根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的唯一性约束；根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的时序约束；根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的分配量约束；及根据所述当前通信需求，分析所述TSN数据流的时延约束。6.根据权利要求5所述的联合调度方法，其特征在于，所述当前通信需求包括BE数据流，所述根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的唯一性约束，包括：针对无线通信部分，将所述当前通信需求对应的调度周期均匀划分为多个无线传输时隙；将所述TSN系统的可用带宽均匀划分为多个互相正交的子信道；根据所述无线传输时隙和所述子信道的频域宽度确定无线资源块，所述无线资源块为无线通信部分中无线资源调度的基本单位；针对有线传输部分，将所述当前通信需求对应的调度周期均匀划分为多个有线传输时
隙；及限定所述无线资源块仅能分配给一个所述TSN数据流或一个所述BE数据流，及限定所述有线传输时隙仅能分配给一个所述TSN数据流或一个所述BE数据流。7.根据权利要求6所述的联合调度方法，其特征在于，所述根据所述无线传输时隙和所述子信道的频域宽度确定无线资源块，包括：将持续时间为一个所述无线传输时隙的长度、及频域宽度为一个所述子信道的无线资源，确定为一个所述无线资源块。8.根据权利要求5所述的联合调度方法，其特征在于，所述当前通信需求包括BE数据流，所述根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的时序约束，包括：根据所述TSN数据流和所述TSN系统的处理时延确定所述TSN数据流对所述通信资源的时序约束；及根据所述BE数据流和所述处理时延确定所述BE数据流对所述通信资源的时序约束。9.根据权利要求8所述的联合调度方法，其特征在于，所述TSN系统还包括无线传输设备，所述无线传输设备用于将所述TSN系统中未设有无线传输模块的TSN终端接进无线网络，所述根据所述TSN数据流和所述TSN系统的处理时延确定所述TSN数据流对所述通信资源的时序约束，包括：在一个所述当前通信需求对应的调度周期内，根据所述TSN数据流的发送周期将所述当前通信需求对应的调度周期分为多个子周期；在所述TSN终端需要先连接到所述无线传输设备的情况下，每个所述子周期内，限定分配给从所述TSN终端发往所述控制器的所述TSN数据流的第一个无线资源块的时刻，与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓光，池颖英，杨经纬，余官定，周晓露，崔文朋，刘瑞，郑哲，刘勇，张继光，
申请(专利权)人：浙江大学国网信息通信产业集团有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：