[发明专利]一种总线通信网络的实时动态带宽分配方法在审

专利信息
申请号: 202211364628.0 申请日: 2022-11-02
公开(公告)号: CN115913810A 公开(公告)日: 2023-04-04
发明(设计)人: 丁力;黎玉刚;武江;时昊天;李欢丽;李洋 申请(专利权)人: 西安现代控制技术研究所;北京中航通用科技有限公司
主分类号: H04L12/40 分类号: H04L12/40
代理公司: 中国兵器工业集团公司专利中心 11011 代理人: 周恒
地址: 710065 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 总线 通信 网络 实时 动态 带宽 分配 方法
【权利要求书】:

1.一种总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,其包括以下步骤:

步骤1:总线控制器广播周期调度消息,总线进入高优先级调度阶段;

步骤2:总线控制器执行调度周期高优先级消息;

步骤3:总线控制器对周期高优先级消息调度结束后,总线控制器广播周期调度消息,切换总线进入低优先级调度阶段;

步骤4:在低优先级调度状态,总线控制器调度低优先级消息;

步骤5:接收到调度周期的网络所有终端节点,开始调度直传消息,总线处于竞争状态;

步骤6:周期调度消息广播了当前总线周期剩余时间,包括总线控制器在内的每个终端节点根据维护周期计数器,将当前队列最后一次传输的帧时间与周期剩余时间进行比较,如果不能满足则停止发送调度,每个终端节点周期剩余时间各自维护,保证在周期结束前,总线恢复到静默期。

2.如权利要求1所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,所述周期调度消息是报文或者触发信号。

3.如权利要求1所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,所述高优先级调度阶段是时间触发调度的消息或具有高优先度的消息插入的阶段。

4.如权利要求1所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,所述总线控制器是能够对网络进行调度的网络节点,或者能够对网络进行调度的终端。

5.如权利要求1所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,所述低优先级调度阶段是事件调度触发的消息或具有低优先级的消息插入的阶段。

6.如权利要求1所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,所述步骤6中的调度过程是根据总线控制器对所有终端进行矢量字查询而完成事件触发的调度过程。

7.如权利要求6所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,所述事件触发的调度过程为:通过矢量字查询轮询所有的终端设备以及端口,有待发送数据时进行调度,无待发送数据时则跳过的调度过程。

8.如权利要求7所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,所述矢量字查询的过程为:矢量字能通过1比特变量映射一个端口或者多个端口的数据情况。

9.如权利要求1所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,所述方法将基于时间触发的总线周期调度进行二次划分,将每一个总线周期再划分为两个不同的区段:确定调度段、竞争调度段;在处于确定调度段时,总线网络对小数据块低带宽的周期数据进行调度;在处于竞争调度段时,总线网络对大数据块高带宽的周期数据进行调度。

10.如权利要求9所述的总线通信网络的实时动态带宽分配方法,其特征在于,两种区段说明如下:

确定调度段:在确定调度段内,以时间触发的方式对消息进行调度,确保小数据块消息的实时性;确定调度段起始于一个新的调度周期开始的时刻,此时总线控制器向总线发送状态报文作为确定调度段开始标志;当确定调度段结束时,总线控制器向总线发送状态报文作为确定调度段结束与竞争调度段开始标志;

竞争调度段:在竞争调度段内,以事件触发的方式对消息进行调度,在每一个总线网络周期中对多个可能的大量数据块进行轮询,保证在竞争调度段时间内尽可能的传输多的数据,确保的总线带宽的利用率;竞争调度段起始于确定调度段结束的时刻,此时总线控制器向总线发送状态报文;竞争调度段结束与当前总线调度周期结束的时刻相同,此时新的调度周期开始,总线控制器向总线发送状态报文;

在竞争调度段中,使用矢量字查询的方法对向总线中所有的通信终端查询数据端口的缓冲区,通过总线控制器对返回矢量字进行判断,跳过无数据的端口调度,只对有数据的端口进行调度,提升带宽的利用率。

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