【技術實現步驟摘要】
本申請涉及通信，尤其是涉及基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法。
技術介紹
1、目前，tsn指的是時間敏感網絡，即在非確定性的以太網中實現確定性的最小時間延時的協議族，時間敏感網絡在標準以太網協議的基礎上、拓展了時間同步、時間感知流量調度和流量無縫冗余傳輸的能力。實際應用中車輛內部不同的硬件來自不同的廠商，車載以太網進行通信時數據幀的精確調動對車輛內部硬件要求較高，車載以太網通信流暢度不夠，因此，基于tsn對車載以太網時間敏感流量進行規劃至關重要。
2、現有的車載以太網時間敏感流量規劃方法是通過rtaw對tsn網絡進行可視化建模，并實現發送模式為固定幀長或固定優先級的數據幀的精確調度，然而現有車載以太網時間敏感流量規劃方法中rtaw對時間感知整形器的建模過于簡化，只能針對單個流量隊列進行保護，受保護的流量隊列與其他流量隊列門控狀態互斥，影響其他流量隊列的運行，車載以太網通信時數據幀調度的精確度較低，車載以太網通信流暢度較差，存在改進之處。
技術實現思路
1、為了提高車載以太網通信時數據幀調度的精確度，本申請提供了基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法。
2、第一方面，本申請提供的基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法，采用如下的技術方案：
3、基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法，包括以下步驟：
4、獲取數據流信息，基于待測用戶的用戶場景以及數據流信息創建網絡拓撲圖；
5、基于數據流信息分析各數據流的優
6、重復以上步驟以獲取多個數據流樣本進行仿真操作，檢測仿真過程中各數據流樣本的有效仿真信息，基于有效仿真信息計算各數據流樣本的適應度f(x)，基于各數據流樣本的適應度f(x)對數據流樣本進行劃分得到數據流樣本劃分結果；
7、基于數據流樣本劃分結果對數據流樣本劃分結果中部分數據流樣本進行遺傳操作得到遺傳數據流樣本；
8、基于模擬退火算法對遺傳數據流樣本中各數據流樣本進行模擬退火操作得到模擬退火數據流樣本；
9、判斷模擬退火數據流樣本中各數據流樣本是否達到結束迭代要求，若達到結束迭代要求則結束迭代，若未達到結束迭代要求則對模擬退火數據流樣本中各數據流樣本重復進行遺傳操作以及模擬退火操作直至達到結束迭代要求從而結束迭代，綜合第一梯隊數據流樣本以及模擬退火數據流樣本得到最終數據流樣本，計算最終數據流樣本中各數據流樣本的適應度f(x)并進行比較得到最終適應度比較結果，基于最終適應度比較結果得到數據流最優解。
10、優選的，檢測待測用戶所在車載環境下的用戶場景得到車載用戶場景，基于車載用戶場景進行功能域劃分得到功能域劃分結果，基于功能域劃分結果對各功能域進行編號得到域編號信息；
11、基于功能域劃分結果獲取各功能域的多個具體功能得到具體功能信息，基于具體功能信息對不同功能域內的各具體功能信息賦予一個虛擬局域網，對各虛擬局域網進行編號標記得到虛擬局域網編號信息；
12、對各具體功能信息設置ip子網，對不同ip子網進行標記并編號得到第一ip地址信息；
13、檢測以太網節點并對以太網節點進行編號得到以太網節點編號信息；
14、獲取網卡數據庫，將建立網卡數據庫與所述以太網節點之間的信號鏈接鏈路，其中網卡數據庫內包括多個網卡，所述網卡與所述以太網節點之間一一對應進行信號連接，其中，各網卡的mac地址具有唯一屬性；
15、基于各功能域的具體功能信息判斷各具體功能是否與以太網節點進行通信，將與以太網節點進行通信的具體功能信息對應的ip子網進行標記并添加第二ip地址信息；
16、將對應同一個具體功能信息的第二ip地址信息以及虛擬局域網編號信息進行綁定；
17、獲取數據流信息并對數據流信息進行記錄并緩存處理，所述數據流信息包括源節點ip信息、目標節點ip集、發送時間間隔分布特征信息、優先級信息、幀長分布特征信息以及冗余路徑傳輸路徑使用判斷信息；
18、基于所述域編號信息、所述虛擬局域網編號信息、所述第一ip地址信息、所述以太網節點編號信息、第二ip地址信息以及所述數據流信息繪制網絡拓撲圖。
19、優選的，基于數據流信息分析各數據流的優先級得到數據流優先級結果；
20、獲取數據流優先級結果中的第一優先級數據流，獲取轉發路徑數據庫，所述轉發路徑數據庫內包括多條可行的轉發路徑，隨機選取一條轉發路徑得到第一轉發路徑，將第一優先級數據流與第一轉發路徑進行匹配；
21、基于冗余路徑傳輸路徑使用判斷信息判斷第一優先級數據流是否需要冗余路徑傳輸，若第一優先級數據流需要冗余路徑傳輸則設置第一轉發表條目信息，在第一優先級數據流對應的第一轉發路徑以及在交換機的輸出端口上標記第一轉發表條目信息，所述第一轉發表條目信息包括第一mac地址信息、第一虛擬局域網編號信息以及第一端口號信息；
22、基于數據流優先級結果中各數據流的轉發路徑依次進行選擇，在各數據流的轉發路徑選擇時判斷是否與已進行匹配操作的轉發路徑的虛擬局域網編號信息重合，若重復則重新選擇數據流的轉發路徑，基于各數據流的轉發路徑得到轉發路徑匹配信息；
23、基于冗余路徑傳輸路徑使用判斷信息判斷各數據流是否需要冗余路徑傳輸，若需要冗余路徑傳輸則設置對應數據流的轉發表條目信息，所述第一轉發表條目信息與各數據流的轉發表條目信息組合形成轉發表條目數據集；
24、根據轉發路徑匹配信息以及轉發表條目數據集，基于gcl生成算法對各數據流的門控列表進行生成得到門控列表生成信息。
25、優選的，檢測各數據流是否存在幀搶占需求，將存在幀搶占需求的數據流記為幀搶占需求數據流；
26、獲取各數據流的安全等級得到數據流安全等級數值，將數據流安全等級數值與預設的數據流安全等級閾值進行比較，將數據流安全等級數值大于或等于數據流安全等級閾值的數據流記為安全等級較高數據流；
27、獲取優先級邏輯與門，基于優先級邏輯與門篩選出屬于幀搶占需求數據流且屬于安全等級較高數據流的數據流，并標記為第一優先級數據流；
28、基于發送時間間隔分布特征信息，判斷除第一優先級數據流之外的數據流的數據幀的發送時間間隔分布特征是否屬于恒定分布，篩選出數據幀的發送時間間隔分布特征屬于恒定分布的數據流并標記為恒定分布數據流；
29、基于發送時間間隔分布特征信息，得到發送時間間隔數據，將恒定分布數據流中發送時間間隔數據小于或等于預設的發送時間間隔閾值的數據流標記為第二優先級數據流，將恒定分布數據流中發送時間間隔數據大于預設的發送時間間隔閾值的數據流標記為第三優先級數據流本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，獲取數據流信息，基于待測用戶的用戶場景以及數據流信息創建網絡拓撲圖的步驟，具體包括：
3.根據權利要求2所述的基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，基于數據流信息分析各數據流的優先級得到數據流優先級結果，基于數據流優先級結果以及數據流信息確定各數據流的轉發路徑得到轉發路徑匹配信息，以及確定各數據流的轉發表條目信息得到轉發表條目數據集，基于轉發路徑匹配信息以及轉發表條目數據對各數據流的門控列表進行設置得到門控列表生成信息的步驟，具體包括：
4.根據權利要求3所述的基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，基于數據流信息分析各數據流的優先級得到數據流優先級結果的步驟具體包括：
5.根據權利要求4所述的基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，重復以上步驟以獲取多個數據流樣本進行仿真操作，檢測仿真過程中各數據流樣本的有效仿真信息，基于有效仿
6.根據權利要求5所述的基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，基于數據流樣本劃分結果對數據流樣本劃分結果中部分數據流樣本進行遺傳操作得到遺傳數據流樣本的步驟，具體包括：
7.根據權利要求6所述的基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，判斷模擬退火數據流樣本中各數據流樣本是否達到結束迭代要求，若達到結束迭代要求則結束迭代，若未達到結束迭代要求則對模擬退火數據流樣本中各數據流樣本重復進行遺傳操作以及模擬退火操作直至達到結束迭代要求從而結束迭代，綜合第一梯隊數據流樣本以及模擬退火數據流樣本得到最終數據流樣本，計算最終數據流樣本中各數據流樣本的適應度f(x)并進行比較得到最終適應度比較結果，基于最終適應度比較結果得到數據流最優解的步驟，具體包括：
8.基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃系統，其特征在于，所述基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃系統用于實現權利要求1-7中任一所述的基于TSN的車載以太網時間敏感流量規劃方法，包括：
...【技術特征摘要】
1.基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，獲取數據流信息，基于待測用戶的用戶場景以及數據流信息創建網絡拓撲圖的步驟，具體包括：
3.根據權利要求2所述的基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，基于數據流信息分析各數據流的優先級得到數據流優先級結果，基于數據流優先級結果以及數據流信息確定各數據流的轉發路徑得到轉發路徑匹配信息，以及確定各數據流的轉發表條目信息得到轉發表條目數據集，基于轉發路徑匹配信息以及轉發表條目數據對各數據流的門控列表進行設置得到門控列表生成信息的步驟，具體包括：
4.根據權利要求3所述的基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，基于數據流信息分析各數據流的優先級得到數據流優先級結果的步驟具體包括：
5.根據權利要求4所述的基于tsn的車載以太網時間敏感流量規劃方法，其特征在于，重復以上步驟以獲取多個數據流樣本進行仿真操作，檢測仿真過程中各數據流樣本的有效仿真信息，基于有效仿真信息計算各數據流樣本的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭雅楠，葛童，劉洋，王超，王昊天，吳春玉，張海露，
申請(專利權)人：上海北匯信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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