技术特征：
1.结合时间感知整形器的时间敏感网络帧抢占优化方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：设置各待传输帧的帧结构中的帧优先级pcp的值；s2：根据帧优先级pcp的值将所述待传输帧分配到对应优先级的队列；所述队列是指：已部署时间感知整形器tas的网络通信节点在其输出端口设置的先入先出队列；每个队列对应一个传输门，所述传输门的开关由时间感知整形器的静态门控列表驱动；s3：将帧优先级pcp的值最高的所述待传输帧作为时间敏感帧，经过ieee802.3br标准中定义的mac层中的高速mac子层emac封装成高速帧，所述待传输帧中除时间敏感帧之外的其他帧经过ieee 802.3br标准中定义的mac层中的可抢占mac子层pmac封装成可抢占帧；s4：通过时间感知整形器tas的全局时钟获取当前时间，获取将被传输的下一个所述时间敏感帧对应的时间窗口的开启时间，计算可传输帧大小allowedtransmitsize，基于可传输帧大小allowedtransmitsize执行高速帧抢占可抢占帧。2.如权利要求1所述的结合时间感知整形器的时间敏感网络帧抢占优化方法，其特征在于，所述s4具体包括以下子步骤：s41：当mac合并子层监听到有可抢占帧需要传输或者mac合并子层中的帧缓存池不为空，且当前网络通信节点的输出端口空闲，通过时间感知整形器tas的全局时钟获取当前时间，通过用于规划时间敏感帧对应的时间窗口的静态门控列表获取将被传输的下一个所述时间敏感帧对应的时间窗口的开启时间，计算可传输帧大小allowedtransmitsize，计算方法如下，allowedtransmitsize＝(t
next_window-t
current
)*porttransmitrate其中porttransmitrate是端口带宽，allowedtransmitsize表示可传输帧大小，t
next_window
是下一个时间敏感帧时间窗口的开启时间，t
current
是当前时间；所述mac合并子层是指：ieee 802.3br标准中定义的mac merge subslayers42：获取当前待传输的可抢占帧的大小，当前待传输的所述可抢占帧为监听到的可抢占帧或mac合并子层中的帧缓存池保存的缓存帧；若所述可传输帧大小allowedtransmitsize不小于当前待传输的所述可抢占帧，执行s43，否则执行s44；s43：传输当前待传输的所述可抢占帧；s44：若当前可传输帧大小allowedtransmitsize不小于84字节，则传输当前待传输的所述可抢占帧，传输所述可抢占帧的过程中，若mac合并子层监听到帧抢占请求，执行s45；若当前可传输帧allowedtransmitsize小于84字节，将当前待传输的所述可抢占帧放入mac合并子层的帧缓存池作为缓存帧，执行s46；s45：将可抢占帧进行切片，首先获得首帧片段，包括7字节导言preemble，1字节可抢占帧起始分隔符smd-sx，6字节mac源地址mac sa以及目的地址mac da，2字节以太网帧类型ethertype，0到1500字节的有效载荷data；之后在上述片段基础上续接4字节帧片段校验符mcrc后进行传输，然后等待一个帧间隙ifg时间，高速帧时间窗口由静态门控列表驱动开启，并开始传输高速帧，后续剩余的可抢占帧片段，放入mac合并子层中的帧缓存池中作为缓存帧，若剩余的所述可抢占帧片段的
大小小于84字节，则执行s46，否则执行s47；剩余的所述可抢占帧的后续片段包括可抢占帧中间片段和可抢占帧尾帧片段，若只有一次抢占，则该片段为可抢占帧尾帧片段，若出现多次抢占则为可抢占帧中间片段或可抢占帧尾帧片段；s46:判断缓存池中的缓存帧是否不小于84字节，若缓存池中的所述缓存帧不小于84字节，等待高速帧传输完成之后返回s41，否则执行s47；s47：将所述缓存帧填充至84字节，返回s41。3.如权利要求2所述的结合时间感知整形器的时间敏感网络帧抢占优化方法，其特征在于，所述s47中，通过以下方式对所述缓存帧进行填充：所述缓存帧包括两类帧，一类是未被切片的可抢占帧，其帧结构包括7字节导言，1字节可抢占帧起始分隔符smd-sx，6字节mac源地址mac sa以及目的地址mac da，2字节ethertype，0到1500字节有效载荷data，4字节帧校验符fcs；另一类是已被切片的可抢占帧后续片段包括可抢占帧中间片段和尾帧片段，其帧结构包括6字节导言，1字节可抢占帧后续片段分隔符smd-cx，1字节片段计数frag count，0到1500字节有效载荷data，4字节帧片段校验符mcrc或是帧校验符fcs；所述帧结构中的所述校验符为以下两者中的任意一个：帧片段校验符mcrc和帧校验符fcs，对于可抢占帧切片得到的首帧片段或可抢占帧中间片段，使用mcrc作为校验符，对于可抢占帧切片得到的尾帧片段、未切片的可抢占帧，和高速帧使用fcs作为校验符；在所述有效载荷data和所述校验符之间，设置padding填充字段；所述padding填充字段大小在0到42字节之间；通过向所述padding填充字段中填充预设内容，实现缓存帧填充。
技术总结
为解决在帧抢占条件不满足的情况下，由可抢占帧引起的高速帧延迟的问题，提供了一种结合时间感知整形器的时间敏感网络帧抢占优化方法。核心是通过时间感知整形器TAS的全局时钟获取当前时间，通过静态门控列表获取将被传输的下一个所述时间敏感帧对应的时间窗口的开启时间，来计算可传输帧的大小，基于可传输帧大小，动态的规划下一个可抢占帧的传输，保障当不满足抢占条件时，可抢占帧不影响时间敏感帧即高速帧的传输。感帧即高速帧的传输。感帧即高速帧的传输。
技术研发人员：林志鹏 严义
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/3/28