【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诸如工业自动化(ia)网络的网络的管理。
技术介绍
1、联合iec/ieee 60802标准通过定义从ieee 802.1和802.3标准集合选择的特征来指定用于工业自动化(ia)网络的tsn(时间敏感网络)简档。
2、由于支持ia网络中遇到的不同类型的业务的必要性，这种选择是有正当理由的。这些业务类型及其基本特征在以下小节中描述。
3、以下描述了一些iec/ieee 60802业务类型类别。
4、为了易于将应用相关业务类型映射到tsn流上，首先定义四个业务类型类别，其表征见于工业自动化(ia)网络中的通信。
5、图1从上到下示出以下特征：
6、-ia时间感知流；
7、-ia流；
8、-ia业务工程非流；
9、-ia非流。
10、以下呈现iec/ieee 60802业务类型描述。
11、第一类型与等时业务有关。这是使用时间触发传输来循环发送的ia时间感知流业务类型。监听者具有单独的截止时间要求。循环时间通常在微秒至几十毫秒的范围内。帧大小通常低于500个八位字节(octet)。说话者-监听者对被同步到工作时钟。网络被设计以为这种业务类型提供零拥塞损失。这种类型的业务通常用在控制回路任务中。
12、第二类型的业务是循环同步的，并且涉及使用时间触发传输来循环发送的ia时间感知流业务。说话者-监听者对具有单独的延迟要求。循环时间通常在几百微秒至几百毫秒的范围内。帧大小不受约束。说话者-监听者
13、第三类型的业务是循环异步的，并且涉及循环发送并且由应用时钟界定的ia流业务类型。说话者-监听者对具有单独的延迟要求。循环时间通常在毫秒至秒的范围内。帧大小不受约束。说话者-监听者对之间的数据交换通常不依赖于工作时钟。这种业务类型通常容忍拥塞损失。网络被设计以在不丢失的情况下处理这种业务类型，最高达特定数量的帧或数据大小。
14、第四类型的业务用于管理警报和事件，并且是非循环发送的ia业务工程非流类型。这种业务预期有界延迟，包括毫秒至几百毫秒范围内的用于重传的时间。警报或事件的来源通常限制分配给这种业务的带宽。帧大小不受约束。预期缓解帧丢失的重传。网络被设计以处理这些帧，包括帧突发，最高达所定义周期内的特定数量的帧或数据大小。
15、第五类型的业务与配置和诊断有关，并且对应于非循环发送的ia业务工程非流类型。这种业务预期有界延迟，最高达秒，包括用于重传的时间。配置或诊断帧的来源通常限制分配给这种业务的带宽。帧大小不受约束。预期缓解帧丢失的重传。网络被设计以处理这些帧，包括帧突发，最高达所定义周期内的特定数量的帧或数据大小。
16、第六类型与网络控制有关，并且是可循环或非循环发送的ia业务工程非流。这种业务预期有界延迟，包括用于重传的时间。帧大小不受约束。网络被设计以处理这些帧，包括帧突发，最高达所定义周期内的特定数量的帧或数据大小。这种类型包含网络控制帧。示例包括时间同步、环路预防和拓扑检测。
17、最后，第七类型的业务是为“尽力型”调度的，并且是ia非流类型。网络被设计以确保这些帧不干扰其它业务类型。
18、标准iec/ieee 60802提出了以太网中可用的业务类型、业务类型类别和优先级之间的以下映射：
19、 业务类型 业务类型类别 业务类 等时 ia时间感知流 7 循环同步 ia时间感知流 6 循环异步 ia流 5 网络控制 ia业务工程非流 4 警报和事件 ia业务工程非流 3 配置和诊断 ia业务工程非流 2 尽力型 ia非流 1 尽力型 ia非流 0
20、在iec/ieee 60802中选择的ia网络的网络机制主要是ieee 802.1所指定的各种tsn标准中定义的那些。就服务质量而言，这些机制几乎是专门为桥，而非为终端站定义的。
21、然而，终端站通过其网络接入不得不生成符合网络内提供的机制的业务，有时扩展那些机制。
22、特别是，ieee 802.1q标准中使用的典型每业务类排队模型不足以完全描述与支持上述不同业务类型的tsn流的不同定时要求关联的行为。不得不引入每流队列和每帧时间传输控制。
23、这些标准和附加机制的组合提供一种方式来对所有业务类支持训练有素的网络接入。
24、为了克服这种情况，opc ua flc已提出了并入每流队列和时间感知偏移控制的终端站模型(“opc”是“开放平台通信”，“ua”是“统一架构”，“flc”是“现场级通信”)。
25、这些附加功能允许中间件和应用与以太网接口解耦，同时支持不同的服务质量(qos)要求。图2总结了这种模型。
26、实际上，终端站可能是多个tsn流的源，不同流的数据由终端站中运行的应用或中间件生成。在这种模型中，不同的流被映射到图2所示的不同的每流队列。
27、只要数据帧在传输时间之前被排入其相应每流队列中，时间感知偏移控制就能够将数据帧释放到每业务类队列中，然后可每标准化ieee 802.1q机制处理每业务类队列，以下呈现其中一些。
28、来自每流队列的帧和来自非时间感知业务的帧在终端站的出端口(egress port)处排队(ieee 802.1q-2018条款8.6.8)。终端站的出端口具有八个队列来管理业务流。每流队列和非tsn流队列中的每一个被映射到八个每业务类队列之一。每业务类队列的使用继而基于vlan-tag本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在分组交换网络中实现的用于调度以太网帧的传输的方法，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在b)之后，如果最近下一传输时间(MinNextTxTimep)高于(S4)由所述分组交换网络的公共时钟给出的当前时间(T)，则只要在b)中确定的所述最近下一传输时间高于所述当前时间(T)，就以从所述最高优先级别递减得到的优先级别(p＝p-1)重复b)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，属于非时间关键业务流进而具有所述第三优先级别的所述帧被识别为属于可抢占业务，并且每当不发送第一优先级别和第二优先级别的帧时能够发送所述帧，
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述以太网帧在其传输之前分别根据其优先级别层叠在FIFO队列中，各个队列与一个优先级别对应，并且具有优先级别p的帧当中的具有相同优先级别p以及最近下一传输时间(minNextTxTimep)的队列头帧是优先级别p的所有帧当中的下一传输候选帧。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，为了以属于要通过连续循环突发发送的流的CB帧来实现b)，
6.根据权利要求5所述的方法，其中，网络的循环的基本周期(CyclePer)被确定为所述CB帧所属的流的突发传输周期之间的最大公约数，并且其中，相对于一个网络循环或连续网络循环的开始时间来确定属于具有相应不同突发传输周期的相应流的CB帧的下一传输时间。
7.根据权利要求5和6中的任一项所述的方法，其中，如果(S24)当前时间(T)还未到达至少一个CB帧所属的突发的估计的传输结束，则所述至少一个CB帧被选为下一CB帧传输的候选。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，对于CB帧候选，所述下一CB帧的传输结束时间基于所述下一CB帧的给定长度来计算，并且与所述CB帧候选所属的突发的估计的突发传输结束进行比较(S25)，并且仅当其传输结束时间出现在所述估计的突发传输结束之前时，发送所述CB帧候选。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第二优先级别低于所述第一优先级别。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，对于属于快速速率控制流并具有所述第二优先级别的RC帧，在发送RC帧之前，基于所述RC帧的给定长度来计算所述RC帧的传输结束时间，并且所述RC帧被确定为仅当(S31)所述传输结束时间出现在针对优先级别高于所述RC帧的任何帧确定的最近下一时间当中的最小值之前时才发送。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述传输结束时间基于所述RC帧的所述给定长度除以网络的传输速率来计算，从而限定所述RC帧的直至所述传输结束时间的传输持续时间。
12.根据权利要求10和11中的任一项所述的方法，其中，在所述RC帧的传输时，与正在发送的所述RC帧相同的流的下一RC帧的下一传输时间(NextTxTime(i))基于正在发送的所述RC帧的所述给定长度来计算(S32)，通过考虑所计算的下一传输时间(NextTxTime(i))来更新(S33)所述最近下一时间的确定。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，能够从各个帧中指示的数据推导以下各项中的至少一个：
14.一种包括指令的计算机程序，当该计算机程序由处理电路执行时，所述指令使得所述处理电路执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法。
15.一种设备，该设备包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种在分组交换网络中实现的用于调度以太网帧的传输的方法，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在b)之后，如果最近下一传输时间(minnexttxtimep)高于(s4)由所述分组交换网络的公共时钟给出的当前时间(t)，则只要在b)中确定的所述最近下一传输时间高于所述当前时间(t)，就以从所述最高优先级别递减得到的优先级别(p＝p-1)重复b)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，属于非时间关键业务流进而具有所述第三优先级别的所述帧被识别为属于可抢占业务，并且每当不发送第一优先级别和第二优先级别的帧时能够发送所述帧，
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述以太网帧在其传输之前分别根据其优先级别层叠在fifo队列中，各个队列与一个优先级别对应，并且具有优先级别p的帧当中的具有相同优先级别p以及最近下一传输时间(minnexttxtimep)的队列头帧是优先级别p的所有帧当中的下一传输候选帧。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，为了以属于要通过连续循环突发发送的流的cb帧来实现b)，各个流具有预定突发传输周期(cbperiod(i))，基于所述cb帧所属的相应流的所述预定突发传输周期(cbperiod(i))来计算(s21)所述cb帧的下一传输时间，以确定(s22)最近下一传输时间(minnexttxtimep)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，网络的循环的基本周期(cycleper)被确定为所述cb帧所属的流的突发传输周期之间的最大公约数，并且其中，相对于一个网络循环或连续网络循环的开始时间来确定属于具有相应不同突发传输周期的相应流的cb帧的下一传输时间。
7.根据权利要求5和6中的任一项所述的方法，其中，如果(s24)当前时间(t)还未到达...
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