一种调度表压缩、数据转发方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种调度表压缩、数据转发方法及装置；该调度表压缩方法包括：获取待压缩的调度表；该调度表包括多条表项，各表项包括：序号、实时数据流标识；确定各个实时数据流标识对应的表项中的序号最小表项，并删除各个实时数据流标识对应的表项中、除序号最小表项之外的其他表项。采用本发明专利技术提供的方案，极大地减少了存储资源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种调度表压缩、数据转发方法及装置
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种调度表压缩、数据转发方法及装置。
技术介绍
工业以太网是在工业控制环境中通过采用以太网技术及相关协议，为工业控制系统提供实时性和确定性的一种网络技术。工业以太网技术与以太网标准IEEE802.3兼容。与传统的现场总线技术相比，其具有网络通信速度快、开发生产成本低、易于集成和与现有网络设备具有更好兼容性的特点，被广泛应用于航空航天、轨道交通和工业制造等领域。实时以太网技术是工业以太网的基础，是工业控制数据和应用数据的传输通道。实时以太网中定义了两种数据类型：实时数据(Time-Triggered,TT)和非实时数据(Best-Effort,BE)。实时数据具有确定的包长和传输周期，并且要求在给定的传输时延内到达目的节点；非实时数据用于传输对可靠性和时效性不敏感的应用数据。针对实时数据，实时以太网在网络运行之前，根据实时数据的传输需求，通过离线方式计算出符合其传输需求的调度表。在网络运行过程中，实时以太网严格的根据调度表规定的时间点对实时数据进行转发，从而实现工业网络的实时性和确定性。由于实时数据通常具有不同的传输周期，现有的调度算法基于全部实时数据的宏周期(周期的最小公倍数)进行调度。从而，实时交换机的调度表中针对于每一条实时数据可能存储多条调度表项。随着实时数据数目增多和宏周期的增大，调度表中表项的数量可能成倍的增加，引发存储资源不足的问题，从而导致实时以太网无法满足工业应用的传输需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种调度表压缩、数据转发方法及装置，用以克服现有技术中存在的至少一个问题。为达到上述目的，本专利技术提供了一种调度表压缩方法，包括：获取待压缩的调度表；该调度表包括多条表项，各表项包括：序号、实时数据流标识；确定各个实时数据流标识对应的表项中的序号最小表项，并删除各个实时数据流标识对应的表项中、除序号最小表项之外的其他表项。可选地，在删除各个实时数据流标识对应的表项中、除序号最小表项之外的其他表项之后，还包括：对保留表项的序号重新连续编号。为达到上述目的，本专利技术还提供了一种数据转发方法，包括：获取压缩调度表，其中，该压缩调度表为根据调度表压缩方法获得的压缩调度表；当系统时间到达该压缩调度表中各表项的转发时间点时，转发相应表项中的实时数据标识匹配的实时数据流。可选地，在当系统时间到达该压缩调度表中各表项的转发时间点时，转发相应表项中的实时数据标识匹配的实时数据流之前，还包括：按照序号由小到大的顺序，将该压缩调度表中的各表项逐一插入到调度链表的尾部。可选地，当系统时间到达该压缩调度表中各表项的转发时间点时，转发相应表项中的实时数据标识匹配的实时数据流，包括：将系统时间和该调度链表首结点的转发时间点进行对比；当系统时间到达首结点的转发时间点时，转发调度链表中首结点的实时数据标识匹配的实时数据流；更新该调度链表得到新的首结点。可选地，更新该调度链表得到新的首结点，包括：根据该实时数据流的当前转发时间点和该数据流的传输周期计算该实时数据流的下一次转发时间点；根据该实时数据流的下一次转发时间点和该实时数据流的实时数据标识生成新结点；将该新结点按照转发时间点升序排序的规则插入该调度链表；将插入新结点后的调度链表中转发时间点最小的结点作为新的首结点。为达到上述目的，本专利技术还提供了一种调度表压缩装置，包括：第一获取模块，用于获取待压缩的调度表；该调度表包括多条表项，各表项包括：序号、实时数据流标识；删除模块，用于确定各个实时数据流标识对应的表项中的序号最小表项，并删除各个实时数据流标识对应的表项中、除序号最小表项之外的其他表项。可选地，调度表压缩装置，还包括：编号模块，用于对保留表项的序号重新连续编号。为达到上述目的，本专利技术还提供了一种数据转发装置，包括：第二获取模块，用于获取压缩调度表，其中，该压缩调度表为根据调度表压缩方法获得的压缩调度表；转发模块，用于当系统时间到达该压缩调度表中各表项的转发时间点时，转发相应表项中的实时数据标识匹配的实时数据流。可选地，数据转发装置，还包括：第一插入模块，用于按照序号由小到大的顺序，将该压缩调度表中的各表项逐一插入到调度链表的尾部；转发时间点监测模块，用于将系统时间和该调度链表首结点的转发时间点进行对比；该转发模块具体用于：当系统时间到达首结点的转发时间点时，转发调度链表中首结点的实时数据标识匹配的实时数据流；计算模块，用于根据该实时数据流的当前转发时间点和该数据流的传输周期计算该实时数据流的下一次转发时间点；新结点生成模块，用于根据该实时数据流的下一次转发时间点和该实时数据流的实时数据标识生成新结点；第二插入模块，用于将该新结点按照转发时间点升序排序的规则插入该调度链表；确定模块，用于将插入新结点后的调度链表中转发时间点最小的结点确定为新的首结点。本专利技术的有益效果如下：在调度表中确定各个实时数据流标识对应的表项中的序号最小表项，并删除各个实时数据流标识对应的表项中、除序号最小表项之外的其他表项；由于本专利技术针对于每一条实时数据在调度表中仅存储一条调度表项，极大地减少了存储资源消耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本专利技术实施例的调度表压缩方法的流程图；图2示出了根据本专利技术实施例的数据转发方法的流程图；图3示出了根据本专利技术实施例的数据转发方法的另一流程图；图4示出了根据本专利技术实施例的调度表压缩装置的结构示意图；图5示出了根据本专利技术实施例的数据转发装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心思想在于，在现有的调度表中仅保留每条实时数据的第一个调度表项，并在调度过程中通过调度表中保留的表项还原出被压缩的表项，从而实现与原有的调度表等价。具体来说，本专利技术分为两个阶段，在调度差压缩阶段，基于离线计算生成的调度表(即，压缩前的调度表或者称为待压缩的调度表)，并删除离线调度表中的冗余表项。针对于每一条实时数据流，该方法在调度表中仅保留该实时数据流的第一个调度表项，从而减少调度表对存储资源的消耗。在数据转发阶段，在调度的过程中，根据保留的调度表项的转发时间点、实时数据的传输周期和当前的系统时间，计算出该实时数据的下一次转发时间点。从而还原出被压缩的调度表表项，从而实现与压缩前的调度表等价。图1示出了根据本专利技术实施例的调度表压缩方法的流程图。如图1所示，根据本专利技术实施例的调度表压缩方法包括：S101，获取待压缩的调度表；该调度表包括多条表项，各表项包括：序号、实时数据流标识。在具体实施时，待压缩的调度表的每条表项包含序号、实时数据流标识ID、转发时间点、传输周期和数据包长五个字段。序号字段标识每条表项是调度表的第几条表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调度表压缩方法，其特征在于，包括：获取待压缩的调度表，所述调度表包括多条表项，各表项包括：序号、实时数据流标识；确定各个实时数据流标识对应的表项中的序号最小表项，并删除各个实时数据流标识对应的表项中、除序号最小表项之外的其他表项。

【技术特征摘要】
1.一种调度表压缩方法，其特征在于，包括：获取待压缩的调度表，所述调度表包括多条表项，各表项包括：序号、实时数据流标识；确定各个实时数据流标识对应的表项中的序号最小表项，并删除各个实时数据流标识对应的表项中、除序号最小表项之外的其他表项。2.根据权利要求1所述的调度表压缩方法，其特征在于，在删除各个实时数据流标识对应的表项中、除序号最小表项之外的其他表项之后，还包括：对保留表项的序号重新连续编号。3.一种数据转发方法，其特征在于，包括：获取压缩调度表，其中，所述压缩调度表为根据权利要求1或2中所述的调度表压缩方法获得的压缩调度表；当系统时间到达所述压缩调度表中各表项的转发时间点时，转发相应表项中的实时数据标识匹配的实时数据流。4.根据权利要求3所述的数据转发方法，其特征在于，在当系统时间到达所述压缩调度表中各表项的转发时间点时，转发相应表项中的实时数据标识匹配的实时数据流之前，还包括：按照序号由小到大的顺序，将所述压缩调度表中的各表项逐一插入到调度链表的尾部。5.根据权利要求4所述的数据转发方法，其特征在于，当系统时间到达所述压缩调度表中各表项的转发时间点时，转发相应表项中的实时数据标识匹配的实时数据流，包括：将系统时间和所述调度链表首结点的转发时间点进行对比；当系统时间到达首结点的转发时间点时，转发调度链表中首结点的实时数据标识匹配的实时数据流；更新所述调度链表得到新的首结点。6.根据权利要求5所述的数据转发方法，其特征在于，更新所述调度链表得到新的首结点，包括：根据所述实时数据流的当前转发时间点和所述数据流的传输周期计算所述实时数据流的下一次转发时间点；根据所述实时数据流的下一次转发时间点和所述实时数据流的实时数据标识生成新结点；...

【专利技术属性】
技术研发人员：万海，于庆涵，赵曦滨，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11