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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明属于时间触发以太网技术领域，公开了一种对视频业务优化TT时隙分配方法、系统、介质及终端，15个TT窗长合理的窗口平均的分布在AS6802时间同步的前半个基本周期内，且只服务于同一个存储队列中的TT业务，BE业务分布在窗与窗的间隙处，或是后半个基本周期内，并且被服务的BE业务与下一个TT窗开窗前的间隙大于帧的最小帧间隔IFG，以太网的发送方式是按照一个帧一个帧发送的，帧与帧之间需要间隙，IFG的最小长度为96bit，也称为以太网最小帧间隙。本发明将视频业务流适配到TT管道后，通过为同一个队列开辟多个TT窗口去支持实时性较强，带宽需求较大的视频业务流，增添了端系统发送调度的多样性。

主权项：1.一种对视频业务优化TT时隙分配方法，其特征在于，所述对视频业务优化TT时隙分配方法包括15个窗长合理的TT窗口平均的分布在前半个基本周期内，BE业务分布在窗与窗的间隙处，或是后半个基本周期内，并且被服务的BE业务与下一个TT窗开窗前的间隙大于帧的最小帧间隔IFG，以太网的发送方式是按照一个帧一个帧发送的，帧与帧之间需要间隙，IFG的最小长度为96bit，也称为以太网最小帧间隙；所述对视频业务优化TT时隙分配方法TT调度的内部实现流程：外部的工业摄像头通过网线，将视频业务流从端系统的RGMII接口输入到第一个端系统的发送模块中，视频业务流先通过第一个MAC层，进入到视频业务流的TT封装模块，视频业务流被封装成TT业务流，并进入到BE业务产生模块，产生BE业务，并将两种业务流输送到数据分流模块，将两种业务分配到自己对应的入队管道，并随之进入到队列管理模块，为两种业务开辟对应存储空间；TTE端系统需要先和交换机建立AS6802时间同步后，时间调度模块通过优化的TT时隙分配调度表对两种业务流进行调度转发，数据通过第二个MAC层后，从RGMII总线转发到TTE交换机上，端系统在前半个基本周期开辟了15个TT窗口，TTE交换机也需要为之开辟15个TT窗口，并顺利的将两种业务转发到第二个端系统的接收部分上，接收部分只需要对BE进行直接接收，并对TT业务进行解封操作，还原成原来视频业务流的数据后，并将视频业务流上传到上层PC主机；所述对视频业务优化TT时隙分配方法的TT发送调度表的一条表项长度为128bit，其中前64bit代表了当前TT业务的调度时间点,后7bit代表了队列号，当到达了调度时间点后，需要去调度哪个队列的数据，后11bit代表了当前为需要调度的队列开辟TT窗口的长度，再后16bit为TTID号；所述对视频业务优化TT时隙分配方法的TT发送调度表，是优化后的TT时隙分配表，其中表的第一条表项是给6802中的同步帧用的，其余15条表项是给适配到TT管道的视频业务流服务的，一条表项在一个基本周期内就对应着一个TT窗口，前64bit的发送时间点是有小到大排布的，第15条TT业务的发送时间点小于0.5ms，且配置的队列号都是一样的，用多个TT窗口对视频业务流存储的队列提供调度服务，调度模块在一个基本周期将15个TT表项按时间顺序依次轮询；所述对视频业务优化TT时隙分配方法包括以下步骤：第一步，视频业务流的TT封装模块对一款实时性高的千兆以太网摄像头通过千兆以太网口传输进来的视频业务进行TT管道的适配，对摄像头产生的传统以太网数据进行TT特殊字段的头部封装，成为TTE网络中的时间触发业务；第二步，BE业务产生模块让TTE端系统本身产生一个以太网的业务流，业务流在TTE网络中走的是BE管道；第三步，数据分流模块对封装后的TT业务流和端系统自身产生的BE业务流进行分流处理，队列管理模块对这两种业务提供对应的队列存储空间，所以数据分流需要将数据分配到对应的队列存储管道中；第四步，队列管理模块为视频业务TT流和普通业务BE流开辟存储队列，为数据提供缓存空间，并等待发送调度模块发出调度信息，根据具体的调度信息为TT或BE业务提供出队服务；第五步，发送调度模块根据TTBE的业务优先级准则，在一个基本周期内为TT和BE业务提供调度服务，其中端系统严格按照系统中配置的TT发送调度表对TT业务进行发送，优化后的TT时隙分配在前半个调度基本周期内增添更多的TT调度窗口，支持实时性较强的视频业务流，在TT窗口空闲时，才为BE业务提供调度服务，通知队列管理模块将数据从网口发送出去；第六步，TT数据解封模块对适配到TT管道的视频业务流进行解封操作，将视频业务流从TT业务流还原成传统以太网业务流，最终将解封的数据上传至PC主机；所述第一步中视频业务流的TT封装模块对通过MAC层的摄像头视频业务流进行TT头部的封装，封装内容包含了22个字节数，分别为2字节的前导码和帧界符；2字节的TT数据帧类型；2字节的TTID号；2字节的数据帧长信息；6字节的目的MAC地址；6字节的源MAC地址以及二次的2字节TT数据帧类型，要封装二次数据帧类型是因为前8字节的信息在数据分流模块中被去除掉；所述第二步中BE业务产生模块自身产生一组BE业务流，封装内容包含22个字节数，不同的是BE业务的帧类型为16’h0800，而TT业务的帧类型为16’h88d7，BE帧长为定长，而TT业务的帧长取决于摄像头发送数据的帧长，BE业务没有对应的ID号，MAC地址也与TT不同，BE业务帧内容为具体的定值，TT业务帧内容为摄像头发送的原始数据；所述第三步中数据分流模块提取TT和BE业务的前8字节的帧头信息，需要判断数据的前导码和帧界符是否为16’h55d5，帧长信息是否符合标准以太网的帧长60字节到1514字节之间；再根据帧类型判断当前数据类型是什么，其中TT业务根据封装的ID号作为其入队的队列号，而BE业务没有对应ID号，单独的一条队列进行存储，数据在被去除掉8字节，其余的封装部分随之进入到队管，等待调度发送；所述第四步队列管理模块为以RAM（RandomAccessMemory）的形式为数据开辟存储空间，其中TT业务的RAM存储地址为ID号，而BE的地址为RAM的固定一个地址，介于数据分流和发送调度之间；所述第五步中发送调度模块根据配置的TT发送调度表项在每个基本周期内为两种业务提供调度服务，每条表项的具体内容包含了当前TT业务的发送时间点，发送的队列号以及为TT业务提供的窗长，在每个基本周内轮询表中的每条内容，根据表中的具体时间为相应队列号中的TT业务提供开窗服务，TT业务被所开辟的TT窗包含，被转发；优化的TT时隙分配，在一个基本周期合理的时间内为视频业务流存储的队列开辟合理的TT窗口个数，不再只为一个队列开辟一个TT窗口，而是开辟多个窗口；所述第六步中TT数据解封模块对接收到的TT业务流进行解封，除了前8个字节在数据分流模块中被去除，将剩余的16个字节去除掉，将TT业务流还原成原始的视频业务流数据，最终将数据发到PC主机上。

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