CN115396380B - 基于时间敏感网络的数据流传输方法、装置及设备 - Google Patents
基于时间敏感网络的数据流传输方法、装置及设备 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种基于时间敏感网络的数据流传输方法、装置及设备,涉及计算机技术领域,用于减少带宽的浪费,避免周期性高优先级业务的传输延迟,包括:确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,特征类型包括:周期性数据流和非周期性数据流,每个数据传输周期均包括周期性数据传输时间段和非周期性数据传输时间段;根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流;在每个数据传输周期,根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输多个待传输数据流,周期性数据流的传输优先级高于非周期性数据流。本申请应用于对时间敏感网络中的数据流进行传输的场景中。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,尤其涉及一种基于时间敏感网络的数据流传输方法、装置及设备。
背景技术
随着以智能制造、工业物联网、大数据等新兴技术的快速发展,信息技术领域与工业控制领域之间的联系变得更加密切。但是由于信息技术领域和工业控制领域之间对数据的不同要求,导致二者之间的融合出现了障碍。其中信息技术领域对数据传输的带宽要求更高,而工业领域则对数据传输的准确性和实时性有更高的要求。作为一种全新的工业通信技术,时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)的重要目的之一便是服务对时间敏感的应用及***,以保证数据准确的传输且抖动较低。
目前,时间敏感网络的门控调度主要是通过时间感知整形器(Time AwarenessShaper,TAS)使TSN交换机控制队列流量,为了实现更精准的延时控制,需要在每个传输周期中的尾部预留一段时间作为保护带,无论是否发送数据,该保护带始终存在。
通过上述方法,保护带虽然可以实现更精准的延时控制,但是在一定程度上造成了带宽的浪费。并且在数据传输过程中可能会出现数据量较大的突发包(在传输时需要占用较长时间),会影响下一周期高优先级数据包的传输,从而导致高优先级业务传输延迟,以及造成带宽浪费。因此,当前通过时间敏感网络传输数据流的效率较差。
发明内容
本申请提供了一种基于时间敏感网络的数据流传输方法、装置及设备,用于提高通过时间敏感网络传输数据流的效率,减少带宽的浪费,避免周期性高优先级业务的传输延迟。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,提供了一种基于时间敏感网络的数据流传输方法,该方法包括:确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,特征类型包括:周期性数据流和非周期性数据流,周期性数据流为在每个数据传输周期中均进行传输的数据,非周期性数据流为在一个数据传输周期中进行传输的数据,每个数据传输周期均包括周期性数据传输时间段和非周期性数据传输时间段;根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流;多个待传输数据流包括:至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流,至少一个周期性数据流对应的第一传输时长小于或等于周期性数据传输时间段,至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长小于或等于非周期性数据传输时间段;在每个数据传输周期,根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输多个待传输数据流,周期性数据流的传输优先级高于非周期性数据流。
在一种可能的实现方式中,根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流之前,方法还包括:根据周期性数据集合中的每个周期性数据流对应的传输频率,确定每个周期性数据流对应的传输优先级;其中,周期性数据流对应的传输频率越高,传输优先级越高,周期性数据集合包括待传输数据列表中的多个周期性数据流。
在一种可能的实现方式中,根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流之前,方法还包括:根据非周期性数据集合中的每个非周期性数据流对应的数据量,确定出第一数据集合和第二数据集合,并确定第一数据集合对应的传输优先级高于第二数据集合对应的传输优先级;其中,非周期性数据集合包括待传输数据列表中的多个非周期性数据流,第一数据集合中包括数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流,第二数据集合中包括数据量小于或等于预设数据量的至少一个非周期性数据流。
在一种可能的实现方式中,根据第二数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值,确定出第三数据集合和第四数据集合,并确定第三数据集合对应的传输优先级高于第四数据集合对应的传输优先级;其中,第三数据集合中包括目标参数值大于预设数值的至少一个非周期性数据流,第四数据集合中包括目标参数值小于或等于预设数值的至少一个非周期性数据流,第三数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值越高,传输优先级越高,目标参数值用于指示非周期性数据流在传输的过程中经过的交换机的数量。
在一种可能的实现方式中,每个待传输数据流对应一个优先级代码PCP值;方法还包括:在第三数据集合中的任意两个非周期性数据流对应的目标参数值相同的情况下,通过任意两个非周期性数据流对应的PCP值,确定任意两个非周期性数据流对应的传输优先级;其中,PCP值用于指示待传输数据流对应的传输优先级,PCP值越大待传输数据流对应的传输优先级越高。
在一种可能的实现方式中,根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流,包括:针对任一数据传输周期,基于每个待传输数据流对应的传输优先级和每个待传输数据流对应的传输时长,通过贪心算法从待传输数据列表中确定出至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流;其中,非周期性数据传输时间段与至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长之间的差值,小于任一剩余非周期性数据流对应的传输时长,剩余非周期性数据流为非周期性数据集合中除至少一个非周期性数据流之外的非周期性数据流。
第二方面,提供了一种基于时间敏感网络的数据流传输装置,该基于时间敏感网络的数据流传输装置包括:处理单元;处理单元,用于确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,特征类型包括:周期性数据流和非周期性数据流,周期性数据流为在每个数据传输周期中均进行传输的数据,非周期性数据流为在一个数据传输周期中进行传输的数据,每个数据传输周期均包括周期性数据传输时间段和非周期性数据传输时间段;处理单元,用于根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流;多个待传输数据流包括:至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流,至少一个周期性数据流对应的第一传输时长小于或等于周期性数据传输时间段,至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长小于或等于非周期性数据传输时间段;处理单元,用于在每个数据传输周期,根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输多个待传输数据流,周期性数据流的传输优先级高于非周期性数据流。
在一种可能的实现方式中,处理单元,用于根据周期性数据集合中的每个周期性数据流对应的传输频率,确定每个周期性数据流对应的传输优先级;其中,周期性数据流对应的传输频率越高,传输优先级越高,周期性数据集合包括待传输数据列表中的多个周期性数据流。
在一种可能的实现方式中,处理单元,用于根据非周期性数据集合中的每个非周期性数据流对应的数据量,确定出第一数据集合和第二数据集合,并确定第一数据集合对应的传输优先级高于第二数据集合对应的传输优先级;其中,非周期性数据集合包括待传输数据列表中的多个非周期性数据流,第一数据集合中包括数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流,第二数据集合中包括数据量小于或等于预设数据量的至少一个非周期性数据流。
在一种可能的实现方式中,处理单元,用于根据第二数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值,确定出第三数据集合和第四数据集合,并确定第三数据集合对应的传输优先级高于第四数据集合对应的传输优先级;其中,第三数据集合中包括目标参数值大于预设数值的至少一个非周期性数据流,第四数据集合中包括目标参数值小于或等于预设数值的至少一个非周期性数据流,第三数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值越高,传输优先级越高,目标参数值用于指示非周期性数据流在传输的过程中经过的交换机的数量。
在一种可能的实现方式中,每个待传输数据流对应一个优先级代码PCP值;处理单元,用于在第三数据集合中的任意两个非周期性数据流对应的目标参数值相同的情况下,通过任意两个非周期性数据流对应的PCP值,确定任意两个非周期性数据流对应的传输优先级;其中,PCP值用于指示待传输数据流对应的传输优先级,PCP值越大待传输数据流对应的传输优先级越高。
在一种可能的实现方式中,处理单元,用于针对任一数据传输周期,基于每个待传输数据流对应的传输优先级和每个待传输数据流对应的传输时长,通过贪心算法从待传输数据列表中确定出至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流;其中,非周期性数据传输时间段与至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长之间的差值,小于任一剩余非周期性数据流对应的传输时长,剩余非周期性数据流为非周期性数据集合中除至少一个非周期性数据流之外的非周期性数据流。
第三方面,一种电子设备,包括:处理器以及存储器;其中,存储器用于存储一个或多个程序,一个或多个程序包括计算机执行指令,当电子设备运行时,处理器执行存储器存储的计算机执行指令,以使电子设备执行如第一方面的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法。
第四方面,提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,该一个或多个程序包括指令,上述指令当被计算机执行时使计算机执行如第一方面的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法。
本申请提供了一种基于时间敏感网络的数据流传输方法、装置及设备,应用于对时间敏感网络中的数据流进行传输的场景中。在对数据流进行传输时,首先确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,以将待传输数据列表中包括的待传输数据流分为周期性数据流和非周期性数据流两类数据流。进一步的,根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流;并且,在确定每个数据传输周期对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流时,需要使得确定的至少一个周期性数据流对应的第一传输时长,小于或等于数据传输周期中的周期性数据传输时间段,以及使得确定的至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长,小于或等于数据传输周期中的非周期性数据传输时间段。从而,在每个数据传输周期,可以根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流。通过上述方法,可以避免在数据传输过程中出现前一个周期的待传输数据流跨周期进行传输,占用下一周期传输时长的现象,而影响下一周期中高优先级数据流的传输。从而可以提高通过时间敏感网络传输数据流的效率,减少带宽的浪费,避免周期性高优先级业务的传输延迟。
附图说明
图1为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输***结构示意图;
图2为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法流程示意图一;
图3为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法流程示意图二;
图4为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法流程示意图三;
图5为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法流程示意图四;
图6为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法流程示意图五;
图7为本申请的实施例提供的基于时间敏感网络的数据流帧格式示意图;
图8为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法流程示意图六;
图9为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输原理示意图;
图10为本申请的实施例提供的一种现有基于时间敏感网络的数据流传输过程示意图;
图11为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输过程示意图;
图12为本申请的实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输装置结构示意图;
图13为本申请的实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在本申请的描述中,除非另有说明,“/”表示“或”的意思,例如,A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。此外,“至少一个”“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法,可以适用于基于时间敏感网络的数据流传输***。图1示出了该基于时间敏感网络的数据流传输***的一种结构示意图。如图1所示,基于时间敏感网络的数据流传输***10包括:集中式用户配置模块101、集中式网络配置模块102,发送设备103、接收设备104和交换机105。其中,集中式网络配置模块102可以理解为中央控制器,可以包括数据流传输调度模块1021。
发送设备103和接收设备104之间通过交换机连接,集中式用户配置模块101分别与发送设备103、接收设备104和集中式网络配置模块102进行连接,集中式用户配置模块101和发送设备103、接收设备104及集中式网络配置模块102之间可以采用有线方式连接,也可以采用无线方式连接,本申请实施例对此不做限定。
基于时间敏感网络的数据流传输***可以用于物联网,基于时间敏感网络的数据流传输***可以包括多个中央处理器(central processing unit,CPU)、多个内存、存储有多个操作***的存储装置等硬件。
集中式用户配置模块101,用于从发送设备103和接收设备104接收用户需求,如流量特性(是否为周期性流量,传输时间等信息),需要的时延和带宽等信息,并将该信息与发送至集中式网络配置模块102。
集中式网络配置模块102,用于感知网络状态,并基于网络状态即用户需求信息进行数据流传输的路径规划与选择,并通过管理交换机105来实现数据流的传输。
交换机105用于构成多条传输路径,每条传输路径可以包括有多个交换机,以实现待传输数据流从发送设备103到接收设备104的传输。
需要说明的,集中式用户配置模块101和集中式网络配置模块102可以为相互独立的设备,也可以集成于同一设备中,本申请对此不作具体限定。
在本申请提供的以下实施例中,本申请以集中式用户配置模块101和集中式网络配置模块102相互独立设置为例进行说明。
下面结合附图对本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法进行描述。
如图2所示,本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法,包括S201-S203:
S201、确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型。
其中,特征类型包括:周期性数据流和非周期性数据流,周期性数据流为在每个数据传输周期中均进行传输的数据,非周期性数据流为在一个数据传输周期中进行传输的数据,每个数据传输周期均包括周期性数据传输时间段和非周期性数据传输时间段。
可以理解,在本申请实施例提出的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法中,在进行数据流传输之前,需要先确定不同待传输数据流的特征类型,并基于待传输数据流的特征类型,确定不同特征类型的待传输流之间的传输顺序。
可选的,待传输数据流的特征类型可以从待传输数据流的发送设备103通过获取待传输数据流的流量特性得到。
可选的,上述待传输数据列表中包括的每个待传输数据流可以为时间敏感网络中对应的数据流,即本申请实施例提出的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法可以应用于时间敏感网络,以提高时间敏感网络中数据传输的效率。
可以理解,周期性数据流指在数据传输的过程中,发送设备103需要周期性进行发送的数据流;并且,可以从待传输数据流的发送设备103通过待传输数据流的流量特性数据中,获取到该待传输数据流的发送频率。
示例性的,周期性数据流可以为发送设备103的位置信息,发送设备103需要每间隔一定时长(例如30秒),向接收设备104发送一次位置信息,则该位置信息即为周期性数据流。
可以理解,非周期性数据流指在数据传输的过程中,发送设备103临时需要发送的数据流;例如发送设备103实时生成的数据流,需要及时的发送给接收设备104;即,无法从待传输数据流的发送设备103通过待传输数据流的流量特性数据中得到该传输数据流的发送频率的数据流。
示例性的,非周期性数据流可以为发送设备103需要发送的视频数据流,当发送设备103有视频信息需要发送时,向接收设备104发送该视频数据流,则该视频信息即为非周期性数据流。
在一种实现方式中,数据传输周期可以由运维人员根据数据的报文长度进行设定。
需要说明的是,在每个数据传输周期中,都包括一个时间段来传输周期性数据流和一个时间段来传输非周期性数据流,例如可以为在一个数据传输周期中,前半段传输周期用来传输周期性数据流,后半段传输周期用来传输非周期性数据流。
示例性的,假设一个数据传输周期的时长为10秒,其中,前4秒时长用于传输周期性数据流,后6秒时长用于传输非周期性数据流。
S202、根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流。
其中,多个待传输数据流包括:至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流,至少一个周期性数据流对应的第一传输时长小于或等于周期性数据传输时间段,至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长小于或等于非周期性数据传输时间段。
需要说明的是,为了避免当前周期性数据流或非周期性数据流的传输时间过长,超出预设的传输时间段,造成下一传输时间段的数据传输产生业务延迟,在每个数据传输周期内,周期性数据流的传输时长不能超过预设的周期性数据传输时间段,非周期性数据流的传输时长不能超过预设的非周期性数据传输时间段。
可选的,在确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流时,在保证多个待传输数据流的传输优先级较高的情况下,应使得多个待传输数据流对应的总传输时长尽可能的接近数据传输周期对应的时长,从而减少数据传输周期中带宽的浪费。
S203、在每个数据传输周期,根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输多个待传输数据流,周期性数据流的传输优先级高于非周期性数据流。
可以理解,在每个数据传输周期传输多个待传输数据流,需要先传输周期性数据流,再传输非周期性数据流。
在一种实现方式中,根据每个待传输数据流的特征类型和数据传输周期进行控制,以控制不同类型数据流的传输顺序,从而保障周期性数据流优先进行传输。
本申请提供了一种基于时间敏感网络的数据流传输方法,应用于对时间敏感网络多特征数据流进行传输的场景中。在对数据流进行传输时,首先确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,以将待传输数据列表中包括的待传输数据流分为周期性数据流和非周期性数据流两类数据流。进一步的,根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流;并且,在确定每个数据传输周期对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流时,需要使得确定的至少一个周期性数据流对应的第一传输时长,小于或等于数据传输周期中的周期性数据传输时间段,以及使得确定的至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长,小于或等于数据传输周期中的非周期性数据传输时间段。从而,在每个数据传输周期,可以根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流。通过上述方法,可以避免在数据传输过程中出现前一个周期的待传输数据流跨周期进行传输,占用下一周期传输时长的现象,而影响下一周期中高优先级数据流的传输。从而可以提高通过时间敏感网络传输数据流的效率,减少带宽的浪费,避免周期性高优先级业务的传输延迟。
在一种设计中,如图3所示,本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法中,上述步骤S202之前,还包括S301:
S301、根据周期性数据集合中的每个周期性数据流对应的传输频率,确定每个周期性数据流对应的传输优先级。
其中,周期性数据流对应的传输频率越高,传输优先级越高,周期性数据集合包括待传输数据列表中的多个周期性数据流。
在一种实现方式中,周期性数据流对应的传输频率,可以从发送设备103的用户需求中获取到。
可以理解,在传输周期性数据流时,需要优先传输传输频率较高的周期性数据流。
示例性的,周期性数据流A的频率为a,周期性数据流B的频率为b,若a大于b,则周期性数据流A的传输优先级高于周期性数据流B的优先级。
可选的,周期性数据集合可以包括高频周期性数据集合和低频周期性数据集合,高频周期性数据集合中包括传输频率高于预设频率的周期性数据流,低频周期性数据集合中包括传输频率低于或等于预设频率的周期性数据流。
可以理解,高频周期性数据集合中的周期性数据流的传输优先级高于低频周期性数据集合中的周期性数据流的传输优先级。
本申请实施例中,在对数据流进行传输时,根据每个周期性数据流对应的传输频率确定每个周期性数据流对应的传输优先级,以优先传输传输频率较高的周期性数据流。从而在保证不发生数据流传输延迟的前提下,相较于其他周期性数据流,优先传输最关键数据,即频率较高的周期性数据流。
在一种设计中,如图4所示,本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法中,上述步骤S202之前,还包括S401:
S401、根据非周期性数据集合中的每个非周期性数据流对应的数据量,确定出第一数据集合和第二数据集合,并确定第一数据集合对应的传输优先级高于第二数据集合对应的传输优先级。
其中,非周期性数据集合包括待传输数据列表中的多个非周期性数据流,第一数据集合中包括数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流,第二数据集合中包括数据量小于或等于预设数据量的至少一个非周期性数据流。
需要说明的是,为了确保数据量较大的非周期性数据流能够在需求的时延内完成传输,设定了一个预设数据量,当非周期性数据流对应的数据量大于该预设数据量时,确定该非周期性数据流为数据量较大的非周期性数据流。
可以理解,可以从非周期性数据集合中确定出数据量较大的非周期性数据流,以优先传输这些数据量较大的非周期性数据流。
需要说明的是,第一数据集合中包括的数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流,可以理解为在传输时占用带宽大于预设带宽的数据流,第一数据集合还可以称为占用带宽较大的突发数据流。
本申请实施例中,在对非周期性数据流进行传输时,根据每个非周期性数据流对应的数据量,从非周期性数据集合中确定出数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流,并确定这些数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流的传输优先级,高于数据量小于或等于预设数据量的至少一个非周期性数据流的传输优先级。从而,优先传输数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流。从而在保证不发生数据流传输延迟的前提下,相较于其他非周期性数据流,优先传输最耗时的数据流,保证数据传输的实时性。
在一种设计中,如图5所示,本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法中,还包括S402:
S402、根据第二数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值,确定出第三数据集合和第四数据集合,并确定第三数据集合对应的传输优先级高于第四数据集合对应的传输优先级。
其中,第三数据集合中包括目标参数值大于预设数值的至少一个非周期性数据流,第四数据集合中包括目标参数值小于或等于预设数值的至少一个非周期性数据流,第三数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值越高,传输优先级越高,目标参数值用于指示非周期性数据流在传输的过程中经过的交换机的数量。
需要说明的是,由于数据流在传输的过程中经过的交换机越多,即从发送设备103到接收设备104经过的跳数也越多,该数据流传输所耗费的时长也越高,为了确保传输路径跳数较多的非周期性数据流能够在需求的时延内完成传输,设定了一个预设数值,当非周期性数据流对应的目标参数大于该预设数值时,确定该非周期性数据流为传输路径跳数较多的非周期性数据流,因此需要优先传输路径跳数较多的非周期性数据流,保证路径跳数较多的非周期性数据流的时延较低。
可以理解,第二数据集合中的传输路径跳数较多的非周期性数据流的传输优先级高于第二集合中的其他非周期性数据流的传输优先级,即传输路径跳数越多的非周期性数据流的传输优先级越高。
需要说明的是,第四数据集合中可以包括其他非周期性数据流,该其他非周期性数据流为不属于上述周期性数据集合、第一数据集合、第三数据集合中任一集合中的数据流。
本申请实施中,在对数据量小于或等于预设数据量的第二数据集合中的非周期性数据流进行传输时,根据每个非周期性数据流传输路径的跳数的大小(即目标参数),从第二数据集合中确定出目标参数大于预设数值的第三数据集合,以及目标参数小于或等于预设数值的第四数据集合;并确定第三数据集合的传输优先级高于第四数据集合的传输优先级,以优先传输第三数据集合中的非周期性数据流。从而,相较于第四数据集合中的非周期性数据流,优先传输第三数据集合中较为耗时的非周期性数据流。
在一种设计中,每个待传输数据流对应一个优先级代码PCP值;如图6所示,本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法中,还包括S403:
S403、在第三数据集合中的任意两个非周期性数据流对应的目标参数值相同的情况下,通过任意两个非周期性数据流对应的PCP值,确定任意两个非周期性数据流对应的传输优先级。
其中,PCP值用于指示待传输数据流对应的传输优先级,PCP值越大待传输数据流对应的传输优先级越高。
需要说明的是,如图7所示,时间敏感网络数据流的帧格式包括媒体接入控制(Media Access Control,MAC)目标地址字段、MAC源地址字段、802.1Q标签字段、长度/类型字段、数据字段和校验字段等。其中,802.1Q标签字段为4字节,802.1Q标签字段包括协议标识符(Tag Protocol Identifier,TPID)和标签控制信息(Tag Control Information,TCI),并且TCI中包含优先级代码(Priority Code Point,PCP)、规范格式判断(CanonicalFormat Indicator,CFI)、虚拟局域网标识符(Virtual Local Area Network Identifier,VLAN ID)。
可选的,PCP值可以通过0至7的二进制整数表示,数值越高表示数据流的传输优先级越高。
需要说明的是,PCP值中,0至7分别对应:最大努力、基础、卓越努力、关键应用、延时和抖动小于100ms的视频、延时和抖动小于10ms的音频、互联控制流、网络控制数据流的待传输数据流。
可以理解,在第三数据集合中的任意两个非周期性数据流对应的目标参数值相同的情况下,非周期性数据流对应的PCP值越大,非周期性数据流对应的传输优先级越高;或者,第四数据集合中的非周期性数据流对应的越大,非周期性数据流对应的传输优先级越高。
需要说明的是,PCP值还可以用来确定相同传输频率的周期性传输流之间的传输优先级;或者,确定非周期性数据流中,数据量相同且目标参数相同的非周期性传输流之间的传输优先级。
具体的,当周期性数据流的传输频率相同时,优先传输PCP值较高的周期性数据流,当非周期性数据流的数据量大小相同且目标参数大小相同时,优先传输PCP值较高的非周期性数据流。
可选的,当数据流的传输频率相同,且对应的PCP值大小也相同时,待传输的周期性数据流的传输顺序,可以根据待传输数据流添加至待传输数据列表中的时间确定,以在数据流的传输频率相同,且对应的PCP值大小也相同的情况下,优先传输先添加至待传输数据列表中的数据流。
可选的,当非周期性数据流的数据量大小相同、目标参数大小相同且PCP值大小相同时,待传输的非周期性数据流的传输顺序根据先到先传的原则进行数据流的传输。
本申请实施例提供了一种基于时间敏感网络的数据流传输方法,在对非周期性数据流进行传输时,在任意两个非周期性数据流对应的目标参数值相同的情况下,需要根据每个非周期性数据流对应的PCP值的大小,确定非周期性数据流对应的传输优先级。从而在保证不发生数据流传输延迟的前提下,当出现其他参数相同的非周期性数据流时,优先传输PCP值较高的非周期性数据流。
在一种设计中,如图8所示,本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法中,上述步骤S202,具体可以包括S2021:
S2021、针对任一数据传输周期,基于每个待传输数据流对应的传输优先级和每个待传输数据流对应的传输时长,通过贪心算法从待传输数据列表中确定出至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流。
其中,非周期性数据传输时间段与至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长之间的差值,小于任一剩余非周期性数据流对应的传输时长,剩余非周期性数据流为非周期性数据集合中除至少一个非周期性数据流之外的非周期性数据流。
需要说明的是,贪心算法指在对问题求解时,总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说,不从整体最优上加以考虑,得到的是在某种意义上的局部最优解,从而使得得到的最终结果是全局最优或者接近于全局最优。
进一步的,在本申请实施例中,贪心算法用于在对数据传输周期对应的多个待传输数据流进行选择时,针对任一数据传输周期,在减少当前数据传输周期带宽浪费的前提下,按照确定的传输优先级顺序,确定当前数据传输周期对应的多个待传输数据流,及多个待传输数据流的传输顺序。
可以理解,待传输数据列表中包括的待传输数据流为实时更新的,每经过一个数据传输周期,在将该数据传输周期所需传输的数据流传输完成之后,需要从待传输数据列表中剔除这些已传输的数据流;并且,在进行数据传输的过程中,还可以有新的待传输数据添加至待传输数据列表中。
在一个具体实现方式中,假设待传输数据列表中包括以下数据流:数据流a为传输频率为f的周期性数据流(可以包括数据流a1和数据流a2)、数据流b为传输频率为f/2的周期性流量(可以包括数据流b1和数据流b2)、数据流c为数据量较大的非周期性数据流(可以包括数据流c1)、数据流d为传输路径跳数为7且PCP值为3的非周期性数据流(可以包括数据流d1、数据流d2和数据流d3)、数据流e为传输路径跳数为7且PCP值为2的非周期性数据流(可以包括数据流e1)、数据流g为传输路径跳数为5且PCP值为3的非周期性数据流(可以包括数据流g1)、数据流h为传输路径跳数为5且PCP值为2的非周期性数据流(可以包括数据流h1)、数据流k为PCP值为1的非周期性数据流(可以包括数据流k1)。
表1
时间 | 开关状态 |
t0 | 11000000 |
t1 | 00111111 |
t2 | 11000000 |
t3 | 00111111 |
…… | …… |
可选的,根据数据流的传输顺序和数据传输周期进行控制(如表1),表1为开关状态与时间对应关系表,优先确保周期性数据流的传输,结合图9所示,开关状态对应的8个整数依次表示开关1至开关8的状态,0表示该开关断开,1表示该开关闭合。例如,在t0时刻,控制传输周期性数据流的情况下,图9中开关的闭合情况为11000000,此时开关1与开关2闭合,传输高频周期性数据流a和低频周期性数据流b,开关3至开关8断开,不传输数据量较大的非周期性数据流c、传输路径跳数为7且PCP值为3的非周期性数据流d、传输路径跳数为7且PCP值为2的非周期性数据流e、传输路径跳数为5且PCP值为3的非周期性数据流g、传输路径跳数为5且PCP值为2的非周期性数据流h和PCP值为1的非周期性数据流k;在t1时刻,控制传输非周期性数据流的情况下,图9中开关的闭合情况为00111111,此时开关1与开关2断开,不传输高频周期性数据流a和低频周期性数据流b,开关3至开关8闭合,传输数据量较大的非周期性数据流c、传输路径跳数为7且PCP值为3的非周期性数据流d、传输路径跳数为7且PCP值为2的非周期性数据流e、传输路径跳数为5且PCP值为3的非周期性数据流g、传输路径跳数为5且PCP值为2的非周期性数据流h和PCP值为1的非周期性数据流k。
示例性的,如图10所示,图10为在相关技术中基于时间敏感网络的数据流传输方法,在相关技术中的基于时间敏感网络的数据流传输方法中,当非周期性数据流d3的数据量稍大时,可能会导致非周期性数据流d3占用保护带传输,并且由于非周期性数据流d3对应的的传输时间会稍长,导致保护带此时无法覆盖全部时间,从而造成非周期性数据流d3的传输占用第二数据传输周期中周期性数据流的传输时间,使本来可以在周期性数据传输时间段完成传输的周期性数据流无法全部完成传输,只能调整至该第三数据传输周期进行传输,导致高优先级的周期性数据流的传输发生延迟。在相关技术中,通常发生此类现象后的补救措施为增加保护带的时长,增加数据传输周期,虽然能够修正高优先级的周期性数据流的传输延迟现象,但会造成带宽的浪费,以及保护带的不合理运用。
表2
传输优先级 | 对应的待传输数据流 |
1 | 高频周期性数据流 |
2 | 低频周期性数据流 |
3 | 数据量较大的非周期性数据流 |
4 | 传输路径跳数更多的非周期性数据流 |
5 | 其他非周期性数据流 |
在本申请实施例提出的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法中,如图11所示,在进行非周期性数据流的传输时,会根据待传输数据流的特征类型,按照表2的传输优先级和数每个待传输数据流对应的传输时长,并基于贪心算法的原理进行排序,来确定每个数据传输周期对应的对各待传输数据流,表2为数据流传输优先级对应表。
其中,高频周期性数据流指传输频率高于预设频率的周期性数据流;低频周期性数据流指传输频率低于或等于预设频率的周期性数据流;数据量较大的非周期性数据流指数据量大于预设数据量的非周期性数据流;传输路径跳数更多的非周期性数据流指数据流量小于或等于预设数据量的非周期性流量中数据流传输路径的大小(即目标参数)大于预设数值的非周期性数据流;其他非周期性数据流指待传输数据流中除高频周期性数据流、低频周期性数据流、数据量较大的非周期性数据流、传输路径跳数更多的非周期性数据流外的非周期性数据流。
具体的,以数据传输周期1为例,在满足非周期性数据传输时间段时长的要求(即传输时长小于或等于得周期行数据传输时间段的时长)的前提下,由于非周期性数据流c1的优先级高于其他非周期性数据流,在传输非周期性数据流时,优先传输非周期性数据流c1,基于非周期性数据传输时间段与非周期性数据流c1对应的传输时长的第一差值,按照传输优先级的顺序,依次遍历对比非周期性数据流d1、d2、d3、e1、g1、h1、k1对应的传输时长,由于非周期性数据流d1、d2、d3、e1对应的传输时长均不满足该第一差值时长的要求(即均大于该第一差值时长),非周期性数据流g1对应的传输时长满足该第一差值时长的要求,则在确定传输非周期性数据流c1后,在当前传输周期传输非周期性数据流g1;当确定传输非周期性数据流g1后,基于非周期性数据传输时间段与非周期性数据流c1对应的传输时长和非周期性数据流g1对应的传输时长的和的第二差值(即第二差值=非周期性数据传输时间段-非周期性数据流c1对应的传输时长-非周期性数据流g1对应的传输时长),按照优先级的顺序,依次遍历对比非周期性数据流d1、d2、d3、e1、h1、k1对应的传输时长,由于非周期性数据流d1、d2、d3、e1、h1、k1对应的传输时长均不满足该第二差值时长的要求(即均大于确定传输非周期性数据流c1、非周期性数据流g1后非周期性数据传输时间段的剩余时长),则确定该传输顺序为基于贪心算法确定的在减少当前数据传输周期带宽浪费的前提下,当前数据传输周期最优的传输顺序。
需要说明的是,在确定当前非周期性数据传输时间段传输的至少一个非周期性数据流后,都会基于更新后的非周期性数据传输时间段与该至少一个非周期性数据流对应的传输时长的差值,按照优先级顺序,依次遍历对比剩余的每个待传输的非周期性数据流对应的传输时长,确定是否存在仍可传输的待传输非周期性数据流,直至针对更新后的差值遍历后确定没有可传输的待传输非周期性数据流时,确定该传输顺序为基于贪心算法确定的在减少当前数据传输周期带宽浪费的前提下,当前数据传输周期最优的传输顺序。
可以理解,在确定传输非周期性数据流c1后,由于非周期性数据流d1、d2、d3、e1对应的传输时长都不满足该差值时长的要求(即都大于该差值时长),会选取传输时长满足该差值时长的对应的非周期性数据流中优先级最高的非周期性数据流(即非周期性数据流g1)来进行传输。
本申请实施例提供了一种基于时间敏感网络的数据流传输方法,应用于对时间敏感网络多特征数据流进行传输的场景中。在对数据流进行传输时,首先确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,以将待传输数据列表中包括的待传输数据流分为周期性数据流和非周期性数据流两类数据流。进一步的,根据每个周期性数据流的传输频率,确定周期性数据流间的传输优先级;并根据非周期性数据流的数据量、目标参数值,确定多个非周期性数据的传输优先级。以及,在非周期性数据流的数据量、目标参数值均相同的情况下,根据非周期性数据流对应的PCP值,进一步的确定非周期性数据流的传输优先级。
进一步的,根据每个待传输数据流对应的传输优先级和每个待传输数据流对应的传输时长,通过贪心算法分别确定每个数据传输周期对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流的多个待传输数据流;并且,在确定每个数据传输周期对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流时,需要使得确定的至少一个周期性数据流对应的第一传输时长,小于或等于数据传输周期中的周期性数据传输时间段,以及使得确定的至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长,小于或等于数据传输周期中的非周期性数据传输时间段。从而,在每个数据传输周期,可以根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输对应的至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流。
通过上述方法,可以使得在数据传输过程中出现数据量较大的非周期性数据流、传输路径跳数较多的非周期性数据流以及对应的PCP值较高的非周期性数据流时,在保证下一周期高优先级数据包能够准时传输的前提下,根据待传输数据流的不同数据类型,确定不同的传输优先级(即不同的传输顺序),优先传输关键的数据流(即周期性数据流)和更耗时的数据流(即数据量较大的非周期性数据流),提高基于时间敏感网络的数据流传输的准时性,避免周期性高优先级业务的传输延迟,减少带宽的浪费,提高通过时间敏感网络传输数据流的效率。
上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对一种基于时间敏感网络的数据流传输装置进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。可选的,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
图12为本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输装置的结构示意图。如图12所示,基于时间敏感网络的数据流传输装置40用于提高通过时间敏感网络传输数据流的效率,减少带宽的浪费,避免周期性高优先级业务的传输延迟,例如用于执行图2所示的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法。该基于时间敏感网络的数据流传输装置40包括:处理单元401。
处理单元401,用于确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,特征类型包括:周期性数据流和非周期性数据流,周期性数据流为在每个数据传输周期中均进行传输的数据,非周期性数据流为在一个数据传输周期中进行传输的数据,每个数据传输周期均包括周期性数据传输时间段和非周期性数据传输时间段。
处理单元401,用于根据每个待传输数据流的特征类型和每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流;多个待传输数据流包括:至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流,至少一个周期性数据流对应的第一传输时长小于或等于周期性数据传输时间段,至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长小于或等于非周期性数据传输时间段。
处理单元401,用于在每个数据传输周期,根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输多个待传输数据流,周期性数据流的传输优先级高于非周期性数据流。
可选的,在本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输装置40中,处理单元401,用于根据周期性数据集合中的每个周期性数据流对应的传输频率,确定每个周期性数据流对应的传输优先级;其中,周期性数据流对应的传输频率越高,传输优先级越高,周期性数据集合包括待传输数据列表中的多个周期性数据流。
可选的,在本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输装置40中,处理单元401,用于根据非周期性数据集合中的每个非周期性数据流对应的数据量,确定出第一数据集合和第二数据集合,并确定第一数据集合对应的传输优先级高于第二数据集合对应的传输优先级;其中,非周期性数据集合包括待传输数据列表中的多个非周期性数据流,第一数据集合中包括数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流,第二数据集合中包括数据量小于或等于预设数据量的至少一个非周期性数据流。
可选的,在本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输装置40中,处理单元401,用于根据第二数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值,确定出第三数据集合和第四数据集合,并确定第三数据集合对应的传输优先级高于第四数据集合对应的传输优先级;其中,第三数据集合中包括目标参数值大于预设数值的至少一个非周期性数据流,第四数据集合中包括目标参数值小于或等于预设数值的至少一个非周期性数据流,第三数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值越高,传输优先级越高,目标参数值用于指示非周期性数据流在传输的过程中经过的交换机的数量。
可选的,每个待传输数据流对应一个优先级代码PCP值;在本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输装置40中,处理单元401,用于在第三数据集合中的任意两个非周期性数据流对应的目标参数值相同的情况下,通过任意两个非周期性数据流对应的PCP值,确定任意两个非周期性数据流对应的传输优先级;其中,PCP值用于指示待传输数据流对应的传输优先级,PCP值越大待传输数据流对应的传输优先级越高。
可选的,在本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输装置40中,处理单元401,用于针对任一数据传输周期,基于每个待传输数据流对应的传输优先级和每个待传输数据流对应的传输时长,通过贪心算法从待传输数据列表中确定出至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流;其中,非周期性数据传输时间段与至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长之间的差值,小于任一剩余非周期性数据流对应的传输时长,剩余非周期性数据流为非周期性数据集合中除至少一个非周期性数据流之外的非周期性数据流。
在采用硬件的形式实现上述集成的模块的功能的情况下,本申请实施例提供了上述实施例中所涉及的电子设备的另外一种可能的结构示意图。如图13所示,一种电子设备60,用于提高通过时间敏感网络传输数据流的效率,减少带宽的浪费,避免周期性高优先级业务的传输延迟,例如用于执行图2所示的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法。该电子设备60包括处理器601,存储器602以及总线603。处理器601与存储器602之间可以通过总线603连接。
处理器601是通信装置的控制中心,可以是一个处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,处理器601可以是一个通用中央处理单元(central processing unit,CPU),也可以是其他通用处理器等。其中,通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。
作为一种实施例,处理器601可以包括一个或多个CPU,例如图13中所示的CPU 0和CPU 1。
存储器602可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。
作为一种可能的实现方式,存储器602可以独立于处理器601存在,存储器602可以通过总线603与处理器601相连接,用于存储指令或者程序代码。处理器601调用并执行存储器602中存储的指令或程序代码时,能够实现本申请实施例提供的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法。
另一种可能的实现方式中,存储器602也可以和处理器601集成在一起。
总线603,可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、***设备互连(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图13中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
需要指出的是,图13示出的结构并不构成对该电子设备60的限定。除图13所示部件之外,该电子设备60可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
作为一个示例,结合图12,电子设备中的处理单元401实现的功能与图13中的处理器601的功能相同。
可选的,如图13所示,本申请实施例提供的电子设备60还可以包括通信接口604。
通信接口604,用于与其他设备通过通信网络连接。该通信网络可以是以太网,无线接入网,无线局域网(wireless local area networks,WLAN)等。通信接口604可以包括用于接收数据的接收单元,以及用于发送数据的发送单元。
在一种设计中,本申请实施例提供的电子设备中,通信接口还可以集成在处理器中。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元的划分进行举例说明。在实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的***,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当计算机执行该指令时,该计算机执行上述方法实施例所示的方法流程中的各个步骤。
本申请的实施例提供一种包含指令的计算机程序产品,当指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例中的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法。
其中,计算机可读存储介质,例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘。随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的人以合适的组合、或者本领域数值的任何其他形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)中。在本申请实施例中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
由于本申请的实施例中的电子设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品可以应用于上述方法,因此,其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例,本申请实施例在此不再赘述。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种基于时间敏感网络的数据流传输方法,其特征在于,所述方法包括:
确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,所述特征类型包括:周期性数据流和非周期性数据流,所述周期性数据流为在每个数据传输周期中均进行传输的数据,所述非周期性数据流为在一个数据传输周期中进行传输的数据,每个数据传输周期均包括周期性数据传输时间段和非周期性数据传输时间段;
根据所述每个待传输数据流的特征类型和所述每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流;所述多个待传输数据流包括:至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流,所述至少一个周期性数据流对应的第一传输时长小于或等于所述周期性数据传输时间段,所述至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长小于或等于所述非周期性数据传输时间段;
在每个数据传输周期,根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输所述多个待传输数据流,所述周期性数据流的传输优先级高于所述非周期性数据流;
所述根据所述每个待传输数据流的特征类型和所述每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流,包括:
针对任一数据传输周期,基于每个待传输数据流对应的传输优先级和每个待传输数据流对应的传输时长,通过贪心算法从所述待传输数据列表中确定出所述至少一个周期性数据流和所述至少一个非周期性数据流;
其中,所述非周期性数据传输时间段与所述至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长之间的差值,小于任一剩余非周期性数据流对应的传输时长,所述剩余非周期性数据流为非周期性数据集合中除所述至少一个非周期性数据流之外的非周期性数据流。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述每个待传输数据流的特征类型和所述每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流之前,所述方法还包括:
根据周期性数据集合中的每个周期性数据流对应的传输频率,确定所述每个周期性数据流对应的传输优先级;
其中,周期性数据流对应的传输频率越高,传输优先级越高,所述周期性数据集合包括所述待传输数据列表中的多个周期性数据流。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述每个待传输数据流的特征类型和所述每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流之前,所述方法还包括:
根据非周期性数据集合中的每个非周期性数据流对应的数据量,确定出第一数据集合和第二数据集合,并确定所述第一数据集合对应的传输优先级高于所述第二数据集合对应的传输优先级;
其中,所述非周期性数据集合包括所述待传输数据列表中的多个非周期性数据流,所述第一数据集合中包括数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流,所述第二数据集合中包括数据量小于或等于所述预设数据量的至少一个非周期性数据流。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述第二数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值,确定出第三数据集合和第四数据集合,并确定所述第三数据集合对应的传输优先级高于所述第四数据集合对应的传输优先级;
其中,所述第三数据集合中包括目标参数值大于预设数值的至少一个非周期性数据流,所述第四数据集合中包括目标参数值小于或等于所述预设数值的至少一个非周期性数据流,所述第三数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值越高,传输优先级越高,所述目标参数值用于指示非周期性数据流在传输的过程中经过的交换机的数量。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,每个待传输数据流对应一个优先级代码PCP值;所述方法还包括:
在所述第三数据集合中的任意两个非周期性数据流对应的目标参数值相同的情况下,通过所述任意两个非周期性数据流对应的PCP值,确定所述任意两个非周期性数据流对应的传输优先级;
其中,所述PCP值用于指示待传输数据流对应的传输优先级,所述PCP值越大待传输数据流对应的传输优先级越高。
6.一种基于时间敏感网络的数据流传输装置,其特征在于,所述基于时间敏感网络的数据流传输装置包括:处理单元;
所述处理单元,用于确定待传输数据列表中包括的每个待传输数据流的特征类型,所述特征类型包括:周期性数据流和非周期性数据流,所述周期性数据流为在每个数据传输周期中均进行传输的数据,所述非周期性数据流为在一个数据传输周期中进行传输的数据,每个数据传输周期均包括周期性数据传输时间段和非周期性数据传输时间段;
所述处理单元,用于根据所述每个待传输数据流的特征类型和所述每个待传输数据流对应的传输时长,分别确定每个数据传输周期对应的多个待传输数据流;所述多个待传输数据流包括:至少一个周期性数据流和至少一个非周期性数据流,所述至少一个周期性数据流对应的第一传输时长小于或等于所述周期性数据传输时间段,所述至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长小于或等于所述非周期性数据传输时间段;
所述处理单元,用于在每个数据传输周期,根据每个待传输数据流的特征类型,依次传输所述多个待传输数据流,所述周期性数据流的传输优先级高于所述非周期性数据流;
所述处理单元,用于针对任一数据传输周期,基于每个待传输数据流对应的传输优先级和每个待传输数据流对应的传输时长,通过贪心算法从所述待传输数据列表中确定出所述至少一个周期性数据流和所述至少一个非周期性数据流;
其中,所述非周期性数据传输时间段与所述至少一个非周期性数据流对应的第二传输时长之间的差值,小于任一剩余非周期性数据流对应的传输时长,所述剩余非周期性数据流为非周期性数据集合中除所述至少一个非周期性数据流之外的非周期性数据流。
7.根据权利要求6所述的基于时间敏感网络的数据流传输装置,其特征在于,所述处理单元,用于根据周期性数据集合中的每个周期性数据流对应的传输频率,确定所述每个周期性数据流对应的传输优先级;
其中,周期性数据流对应的传输频率越高,传输优先级越高,所述周期性数据集合包括所述待传输数据列表中的多个周期性数据流。
8.根据权利要求6或7所述的基于时间敏感网络的数据流传输装置,其特征在于,所述处理单元,用于根据非周期性数据集合中的每个非周期性数据流对应的数据量,确定出第一数据集合和第二数据集合,并确定所述第一数据集合对应的传输优先级高于所述第二数据集合对应的传输优先级;
其中,所述非周期性数据集合包括所述待传输数据列表中的多个非周期性数据流,所述第一数据集合中包括数据量大于预设数据量的至少一个非周期性数据流,所述第二数据集合中包括数据量小于或等于所述预设数据量的至少一个非周期性数据流。
9.根据权利要求8所述的基于时间敏感网络的数据流传输装置,其特征在于,所述处理单元,用于根据所述第二数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值,确定出第三数据集合和第四数据集合,并确定所述第三数据集合对应的传输优先级高于所述第四数据集合对应的传输优先级;
其中,所述第三数据集合中包括目标参数值大于预设数值的至少一个非周期性数据流,所述第四数据集合中包括目标参数值小于或等于所述预设数值的至少一个非周期性数据流,所述第三数据集合中的每个非周期性数据流对应的目标参数值越高,传输优先级越高,所述目标参数值用于指示非周期性数据流在传输的过程中经过的交换机的数量。
10.根据权利要求9所述的基于时间敏感网络的数据流传输装置,其特征在于,每个待传输数据流对应一个优先级代码PCP值;所述处理单元,用于在所述第三数据集合中的任意两个非周期性数据流对应的目标参数值相同的情况下,通过所述任意两个非周期性数据流对应的PCP值,确定所述任意两个非周期性数据流对应的传输优先级;
其中,所述PCP值用于指示待传输数据流对应的传输优先级,所述PCP值越大待传输数据流对应的传输优先级越高。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器以及存储器;其中,所述存储器用于存储一个或多个程序,所述一个或多个程序包括计算机执行指令,当所述电子设备运行时,处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令,以使所述电子设备执行权利要求1-5中任一项所述的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法。
12.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行如权利要求1-5中任一项所述的一种基于时间敏感网络的数据流传输方法。
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