技术特征：
1.一种时间敏感网络tsn系统的有线无线资源的联合调度方法，其特征在于，步骤1：收集所述tsn系统的当前通信需求，以确定所述当前通信需求对应的调度周期；步骤2：根据所述当前通信需求，分析所述tsn系统中的通信资源的分配约束；步骤3：根据所述分配约束的分析结果，确定所述通信资源的优化模型；步骤4：求解所述优化模型，以获取分配方案；步骤5：在所述当前通信需求对应的调度周期内，根据所述分配方案对所述通信资源进行资源分配；在所述当前通信需求对应的调度周期结束的情况下，重复步骤1至步骤5。2.根据权利要求1所述的联合调度方法，其特征在于，还包括：部署所述tsn系统中的无线网络，使所述tsn系统中的控制器通过所述tsn系统中的基站连接进所述无线网络，所述tsn系统中设有无线传输模块的tsn终端无线连接进所述无线网络，使所述tsn系统中未设有所述无线传输模块的tsn终端通过无线传输设备无线连接进所述无线网络，及使集中用户配置器和集中网络配置器接入所述无线网络。3.根据权利要求2所述的联合调度方法，其特征在于，所述收集所述tsn系统的当前通信需求，以确定所述当前通信需求对应的调度周期，包括：获取所述tsn终端与所述控制器之间的周期性的tsn数据流的集合，所述tsn数据流的集合包含多个所述tsn数据流，每个所述tsn数据流包括发送周期、数据量、时延约束和连接确认；根据所述tsn数据流的集合中的所有发送周期确定所述当前通信需求对应的调度周期；及获取一个所述当前通信需求对应的调度周期开始时，等待通过无线传输的尽力而为be数据流的集合，每个所述be数据流包括数据量。4.根据权利要求3所述的联合调度方法，其特征在于，根据所述tsn数据流的集合中的所有发送周期确定所述当前通信需求对应的调度周期，包括：根据所述tsn数据流的集合中的所有发送周期的最小公倍数确定所述当前通信需求对应的调度周期。5.根据权利要求1所述的联合调度方法，其特征在于，所述当前通信需求包括tsn数据流，所述根据所述当前通信需求，分析所述tsn系统的分配约束，包括：根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的唯一性约束；根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的时序约束；根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的分配量约束；及根据所述当前通信需求，分析所述tsn数据流的时延约束。6.根据权利要求5所述的联合调度方法，其特征在于，所述当前通信需求包括be数据流，所述根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的唯一性约束，包括：针对无线通信部分，将所述当前通信需求对应的调度周期均匀划分为多个无线传输时隙；将所述tsn系统的可用带宽均匀划分为多个互相正交的子信道；根据所述无线传输时隙和所述子信道的频域宽度确定无线资源块，所述无线资源块为无线通信部分中无线资源调度的基本单位；针对有线传输部分，将所述当前通信需求对应的调度周期均匀划分为多个有线传输时
隙；及限定所述无线资源块仅能分配给一个所述tsn数据流或一个所述be数据流，及限定所述有线传输时隙仅能分配给一个所述tsn数据流或一个所述be数据流。7.根据权利要求6所述的联合调度方法，其特征在于，所述根据所述无线传输时隙和所述子信道的频域宽度确定无线资源块，包括：将持续时间为一个所述无线传输时隙的长度、及频域宽度为一个所述子信道的无线资源，确定为一个所述无线资源块。8.根据权利要求5所述的联合调度方法，其特征在于，所述当前通信需求包括be数据流，所述根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的时序约束，包括：根据所述tsn数据流和所述tsn系统的处理时延确定所述tsn数据流对所述通信资源的时序约束；及根据所述be数据流和所述处理时延确定所述be数据流对所述通信资源的时序约束。9.根据权利要求8所述的联合调度方法，其特征在于，所述tsn系统还包括无线传输设备，所述无线传输设备用于将所述tsn系统中未设有无线传输模块的tsn终端接进无线网络，所述根据所述tsn数据流和所述tsn系统的处理时延确定所述tsn数据流对所述通信资源的时序约束，包括：在一个所述当前通信需求对应的调度周期内，根据所述tsn数据流的发送周期将所述当前通信需求对应的调度周期分为多个子周期；在所述tsn终端需要先连接到所述无线传输设备的情况下，每个所述子周期内，限定分配给从所述tsn终端发往所述控制器的所述tsn数据流的第一个无线资源块的时刻，与所述子周期的开始时刻之间的差值大于或等于所述处理时延与所述tsn系统中的传输时延之和，所述传输时延为所述tsn数据流的有线传输时延；在每个所述子周期内，限定分配给从所述tsn终端发往所述控制器的所述tsn数据流的第一个有线传输时隙的时刻，与分配给从所述tsn终端发往所述控制器的所述tsn数据流的最后一个所述无线资源块的时刻之间的差值大于或等于所述处理时延；及在每个所述子周期内，限定分配给从所述控制器发往所述tsn终端的所述tsn数据流的第一个所述无线资源块的时刻，与分配给从所述控制器发往所述tsn终端的所述tsn数据流的最后一个所述有线传输时隙的时刻之间的差值大于或等于所述处理时延。10.根据权利要求8所述的联合调度方法，其特征在于，所述根据所述be数据流和所述处理时延确定所述be数据流对所述通信资源的时序约束，包括：限定分配所述be数据流的第一个有线传输时隙的时刻与分配给所述be数据流的最后一个无线资源块的时刻之间的差值大于或等于所述处理时延。11.根据权利要求5所述的联合调度方法，其特征在于，所述当前通信需求包括be数据流，所述根据所述当前通信需求，分析所述通信资源的分配量约束，包括：限定无线资源块的数据量大于或等于所述tsn数据流的数据量和所述be数据流的数据量；及限定有线传输时隙能够传输的数据量大于或等于所述tsn数据流的数据量和所述be数据流的数据量。12.根据权利要求5所述的联合调度方法，其特征在于，所述tsn数据流的时延约束小于
所述tsn数据流的发送周期，所述根据所述当前通信需求，分析所述tsn数据流的时延约束，包括：在一个所述当前通信需求对应的调度周期内，根据所述tsn数据流的发送周期将所述当前通信需求对应的调度周期分为多个子周期；在所述tsn数据流为从所述tsn终端向所述控制器发送的数据流的情况下，在每个所述子周期内，限定分配给所述tsn数据流的最后一个有线传输时隙的时刻，与所述子周期的开始时刻之间的差值小于或等于所述tsn数据流的时延约束；及在所述tsn数据流为从所述控制器向所述tsn终端发送的数据流的情况下，在每个所述子周期内，分配给所述tsn数据流的最后一个无线资源块的时刻与所述子周期的开始时刻之间的差值记为第一差值，所述tsn数据流的时延约束与所述tsn系统中的处理时延与传输时延之和之间的差值记为第二差值，限定所述第二差值大于或等于所述第一差值。13.根据权利要求1所述的联合调度方法，其特征在于，所述通信资源包括有线传输时隙，所述当前通信需求包括tsn数据流和be数据流，所述根据所述分配约束的分析结果，确定所述通信资源的优化模型，包括：在所述tsn数据流的时延约束满足预设条件的情况下，最小化所述be数据流的平均时延，所述be数据流的平均时延与所述有线传输时隙相关。14.根据权利要求1所述的联合调度方法，其特征在于，所述求解所述优化模型，以获取分配方案，包括：采用遗传算法或蚁群算法求解所述优化模型，以获取所述分配方案。15.一种tsn系统，其特征在于，包括：tsn终端，所述tsn终端包括设有无线传输模块的tsn终端和未设有所述无线传输模块的tsn终端；无线传输设备，所述无线传输设备与未设有所述无线传输模块的tsn终端连接，以使未设有所述无线传输模块的tsn终端连接进无线网络；基站，所述基站与设有所述无线传输模块的tsn终端、所述无线传输设备均连接，以将所述tsn终端连接进所述无线网络；控制器，所述控制器与所述基站连接，以使所述控制器连接进所述无线网络；集中用户配置器，所述集中用户配置器连接进所述无线网络，并用于执行步骤1：收集所述tsn系统的当前通信需求，以确定所述当前通信需求对应的调度周期；及集中网络配置器，所述集中网络配置器连接进所述无线网络，并用于执行步骤2：根据所述当前通信需求，分析所述tsn系统的通信资源的分配约束；执行步骤3：根据所述分配约束的分析结果，确定所述通信资源的优化模型；执行步骤4：求解所述优化模型，以获取分配方案；及执行步骤5：在所述当前通信需求对应的调度周期内，根据所述分配方案对所述通信资源进行资源分配；在所述当前通信需求对应的调度周期结束的情况下，重复步骤1至步骤5。16.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现权利要求1至14任意一项所述的联合调度方法。
技术总结
本申请提供一种TSN系统的有线无线资源的联合调度方法、TSN系统及可读存储介质。联合调度方法包括：步骤1：收集TSN系统的当前通信需求，以确定当前通信需求对应的调度周期；步骤2：根据当前通信需求，分析TSN系统中的通信资源的分配约束；步骤3：根据分配约束的分析结果，确定通信资源的优化模型；步骤4：求解优化模型，以获取分配方案；步骤5：在当前通信需求对应的调度周期内，根据分配方案对通信资源进行资源分配；在当前通信需求对应的调度周期结束的情况下，重复步骤1至步骤5。本申请中，每个调度周期内都求解一次优化模型以得到每个调度周期中的通信资源对应的分配方案，据此分配通信资源，使得通信资源的分配灵活性强。使得通信资源的分配灵活性强。使得通信资源的分配灵活性强。
技术研发人员：贾晓光 池颖英 杨经纬 余官定 周晓露 崔文朋 刘瑞 郑哲 刘勇 张继光
受保护的技术使用者：浙江大学 国网信息通信产业集团有限公司 国家电网有限公司
技术研发日：2022.01.29
技术公布日：2022/3/1