基于无线信道信息的5G与TSN联合调度方法

摘要

本申请提供了一种基于无线信道信息的5G与TSN联合调度方法。本发明通过不同信道情况下重传因子的设置来调节，消除数据包在5G系统传输带来的时间抖动，从而为时间触发业务流提供确定性端到端时延保障。本发明所提的5G与TSN联合时间调度策略中，对于TSN域中的队列管理，将不再根据TSN先到先服务机制进行，而是在区分业务流周期的情况下，根据分配给业务流的5G空口资源信道状况优劣对其排队优先级进行定义。对于具有相同业务优先级的业务流在TSN域传输时间，对应5G空口资源信道状况差的业务流，其TSN域的时延会更低。

权利要求

1.一种基于无线信道信息的5G与TSN联合调度方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

获取5G信道信息；

根据获取的所述5G信道信息进行两层级TSN域队列管理；包括：获取5G基站侧收集到的承载业务流数据包的无线资源CQI信息后，将对不同数据包的调度时间进行规划；其中，所述对不同数据包的调度时间进行规划包括：假设当前业务流为fi，当前周期内业务优先级比fi高的业务流数目为Nm；而在与fi同等优先级的业务流中，CQI比fi低的业务流数目为Ns；

TSN域时间 的表达式为：

业务流优先级P与TSN域时间之间的关系满足如下公式：其中，lj表示当前周期内业务优先级比fi高的业务流的数据包大小，lo表示与同等优先级中CQI比fi低的业务流的数据包大小，RTSN表示以太网的传输速率，pi、pj分别表示两条不同的业务流的优先级，CQIi表示当前业务流的无线资源信道质量，CQIj表示优先级为pj的业务流的无线资源信道质量， 表示优先级为pj的业务流的TSN域时间；

根据获取的所述5G信道信息进行5G系统传输时间预算设置；

按照所述两层级TSN域队列管理和所述5G系统传输时间预算设置进行数据包发送。

2.根据权利要求1所述的联合调度方法，其特征在于，所述两层级包括业务流层级、数据包层级；

在所述业务流层级中，将根据业务流优先级进行映射，不同优先级业务流进入不同的队列进行处理；

在所述数据包层级中，将根据先入先出FIFO原则，依据门控列表情况将数据包送入物理层发送。

3.根据权利要求1所述的联合调度方法，其特征在于，所述进行5G系统传输时间预算设置，具体包括：

针对 将5G系统传输时间预算 通过如下公式计算：其中，τ(CQIi)表示空口信道相关的时延，φi表示空口传输无关的时延；

所述空口信道相关的时延τ(CQIi)包括基站因调度发生的排队时延、发送时延及因重传造成的重传时延；fi表示当前业务流，F表示业务流集合；

所述空口传输无关的时延φi包括核心网/基站/终端处理时延、核心网传输时延。

4.根据权利要求3所述的联合调度方法，其特征在于，所述空口信道相关的时延τ(CQIi)通过如下公式计算：

表示5G空口针对业务流fi的数据传输速率，并且 表示

5G空口针对业务流fi的保证比特速率； 表示5G空口针对业务流fi的最大比特速率；

表示数据包的空口传输时间，dretx表示数据包重传时延，κi表示重传因子。

5.根据权利要求4所述的联合调度方法，其特征在于，所述重传因子κi的取值采用如下阶梯函数：

其中，根据承载业务流的无线资源信道质量信息来确定预期重传的次数，且α0≤α1≤α2，Δup表示无线资源信道质量信息的最大阈值，Δlow表示无线资源信道质量信息的最小阈值。

6.根据权利要求3所述的联合调度方法，其特征在于，假设fi,fi+1分别表示当前发送的流及下一帧发送的流，则两个流数据包间的间隔Λ应满足：当Λ＝li/RTSN时，则流fi+1的5G系统传输时间预算 将修正为：其中，li/RTSN表示有线链路传输时延， 表示fi的TSN域时间， 表示fi+1的TSN域时间， 表示fi的5G系统传输时间预算， 表示fi+1的5G系统传输时间预算。

7.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～6中任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～6中任一项所述的方法。

说明书

基于无线信道信息的5G与TSN联合调度方法

【技术领域】

[0001] 本申请涉及5G与工业互联网协同融合技术领域，具体涉及一种基于无线信道信息的5G与TSN联合调度方法。
【背景技术】

[0002] 5G与工业互联网协同与融合已成为当前学术研究的热点。5G具备低时延、高可靠连接能力，5G赋能行业应用成为通信界和产业界共同的需求。然而，工业业务对承载网络性
能要求极为严格，工厂承载网络不仅需要具备低时延、低抖动和高可靠能力，还应具备确定
性的特征，对于工业控制系统而言，确定性的时延保证是其系统安全可控的基础。因此，如
何实现5G与TSN的协同传输以提升5G系统的确定性承载能力，成为5G深度赋能工业核心环
节的关键技术问题。

[0003] 当前，针对5G与TSN协同传输的研究才刚起步，更多聚焦于网络架构、功能实体与网络接口定义等层面的研究，针对5G与TSN联合调度算法、协同传输机制层面的研究相对缺
乏。5G‑TSN协同面临的最大挑战在于5G空口时变特性对确定性数据传输造成的不可控影
响。图1给出了因空口变化导致接收端数据包顺序出现紊乱的问题。数据包1、2、3均为具有
同等优先级的业务流，将被映射到同一个出口队列中。根据CNC的预先设置，数据包将按照
顺序进行发送和接收。然而，由于在5G空口传输部分，因为数据包1所分配无线资源信道状
况较差，导致数据包出现了丢包，需要对该数据包进行重传，这将会导致在接收端出现数据
包顺序的紊乱，出现时延抖动。图2示出了空口变化造成数据包丢失的问题，数据包A、B是不
同优先级的业务流，将被映射到不同的出口队列中。然而，数据包B在空口传输时出现信道
状况极差的情景，导致出现多次重传，最终导致超时发生丢包，造成接收端收到数据的不完
整。在5G TSN桥接网络架构中，规定了只在两侧的边缘网关NW‑TT及DS‑TT支持TSN协议；同
时，为了降低有效的空口变化对数据传输造成的时延抖动，3GPP定义了时间触发业务流在
5G系统传输时间预算，即时间触发业务流数据包进入5G入口(NW‑TT/DS‑TT)与离开5G出口
(DS‑TT/NW‑TT)之间的时间差，包括5G核心网处理及传输时延、5G基站/终端处理时延及空
口传输时延。图3为5G‑TSN协同架构下端到端数据传输示意图。以ES1发送的时间触发业务
流为例，数据包从DS‑TT的发送时刻t3由5G系统传输时间预算 决定：

[0004]

[0005] 是指数据包到达5G入口，即NW‑TT，的时间与离开5G出口，即DS‑TT，之间的时间差，包括5G核心网处理及传输时延、5G基站/终端处理时延及空口传输时延。由于5G无线
信道时变特性，导致时间触发业务流数据包在5G网络中的传输时延 是变化的，若
即ES1数据包在5G系统传输时间预算之前到达，则该数据包仍需在队列中等
待，直到t3时刻才发送，消除因5G空口变化而造成的传输时延抖动。

[0006] 然而，若 即数据包未能在要求的时间内将数据包发送到DS‑TT，由于DS‑TT出口队列门控列表状态已经改变，该业务流所对应队列已经为“关闭”，造成该数据
包无法在规定周期内进行传送，影响控制业务流的稳定性。

[0007] 因此，5G系统传输时间预算对于消除5G系统的不确定性，保障5G‑TSN端到端数据确定性传输性能具有十分重要的作用，然而当前对于5G系统传输时间预算及TSN域传输时
间的规划并未有相关研究，未能同时考虑5G与TSN的网络状况进行联合调度。
【发明内容】

[0008] 本申请提供一种基于无线信道信息的5G与TSN联合调度方法,本发明是5G与TSN异构环境下针对时间敏感业务流确定性传输的联合决策流程、方法及装置，应用该发明的产
品主要是未来应用于工厂网络或工业互联网网络层构建的网关及网络设备。

[0009] 在本申请的第一方面，提供了一种基于无线信道信息的5G与TSN联合调度方法。该方法包括：

[0010] 获取5G信道信息；

[0011] 根据获取的所述5G信道信息进行两层级TSN域队列管理；

[0012] 根据获取的所述5G信道信息进行5G系统传输时间预算设置；

[0013] 按照所述两层级TSN域队列管理和所述5G系统传输时间预算设置进行数据包发送。

[0014] 进一步的，所述两层级包括业务流层级、数据包层级；

[0015] 在所述业务流层级中，将根据业务流优先级进行映射，不同优先级业务流进入不同的队列进行处理；

[0016] 在所述数据包层级中，将根据先入先出FIFO原则，依据门控列表情况将数据包送入物理层发送。

[0017] 进一步的，所述根据获取的所述5G信道信息进行两层级TSN域队列管理，具体包括：

[0018] 获取5G基站侧收集到的承载业务流数据包的无线资源CQI信息后，将对不同数据包的调度时间进行规划。

[0019] 进一步的，所述对不同数据包的调度时间进行规划，具体包括：

[0020] 假设当前业务流为fi，当前周期内业务优先级比fi高的业务流数目为Nm；而在与fi同等优先级的业务流中，CQI比fi低的业务流数目为Ns；

[0021] TSN域时间 的表达式为：

[0022]

[0023] 业务流优先级P与TSN域时间之间的关系满足如下公式：

[0024]

[0025] 进一步的，所述进行5G系统传输时间预算设置，具体包括：

[0026] 针对 将5G系统传输时间预算 通过如下公式计算：

[0027]

[0028] 其中，τ(CQIi)表示空口信道相关的时延，φi表示空口传输无关的时延；

[0029] 所述空口信道相关的时延τ(CQIi)包括基站因调度发生的排队时延、发送时延及因重传造成的重传时延；

[0030] 所述空口传输无关的时延φi包括核心网/基站/终端处理时延、核心网传输时延。

[0031] 进一步的，所述空口信道相关的时延τ(CQIi)通过如下公式计算：

[0032]

[0033] 表示5G空口针对业务流fi的数据传输速率，并且表示5G空口针对业务流fi的保证比特速率； 表示5G空口针对业务流fi的最大比
特速率；

[0034] 表示数据包的空口传输时间，dretx表示数据包重传时延，κi表示重传因子。

[0035] 进一步的，所述重传因子κi的取值采用如下阶梯函数：

[0036]

[0037] 其中，根据承载业务流的无线资源信道质量信息来确定预期重传的次数，且α0≤α1≤α2。

[0038] 进一步的，假设fi,fi+1分别表示当前发送的流及下一帧发送的流，则两个流数据包间的间隔Λ应满足：

[0039]

[0040] 当Λ＝li/RTSN时，则流fi+1的5G系统传输时间预算 将修正为：

[0041]

[0042] 在本申请的第二方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

[0043] 在本申请的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本申请的第一方面和/或第二方面的方法。

[0044] 通过本申请实施例，可以获得如下技术效果：

[0045] 1)本发明针对信道质量差异性的5G系统传输时间预算机制，通过不同信道情况下重传因子的设置来调节，消除数据包在5G系统传输带来的时间抖动，从而为时间触发业务
流提供确定性端到端时延保障；

[0046] 2)本发明所提的5G与TSN联合时间调度策略中，对于TSN域中的队列管理，将不再根据TSN先到先服务机制进行，而是在区分业务流周期的情况下，根据分配给业务流的5G空
口资源信道状况优劣对其排队优先级进行定义。对于具有相同业务优先级(例如业务周期
相同)的三条业务流在TSN域传输时间，对应5G空口资源信道状况差的业务流，其TSN域的时
延会更低。
【附图说明】

[0047] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附
图获得其他的附图。

[0048] 图1为现有技术中因空口变化导致接收端数据包顺序出现紊乱的示意图；

[0049] 图2为现有技术中因空口变化造成数据包丢失的示意图；

[0050] 图3为5G‑TSN协同架构下端到端数据传输示意图；

[0051] 图4为5G‑TSN协同网络传输模型示意图；

[0052] 图5为基于5G信道信息的TSN队列管控架构图；

[0053] 图6为时间触发业务流时延性能的示意图；

[0054] 图7为重传因子采用一种取值对5G传输时间预算影响的示意图；

[0055] 图8为重传因子采用另一种取值对5G传输时间预算影响的示意图；

[0056] 图9为不同信道质量情况下TSN域时延分析的示意图。【具体实施方式】

[0057] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0058] 时延敏感网络(TSN,Time Sensitive Networking)是由IEEE 802.1工作组在标准以太网基础上针对时间同步、资源管理、流量整形、网络配置等层二技术增强而形成的一系
列标准规范。在技术层面，TSN具有确定时延保障及多业务统一承载能力。在实现TSN域内各
节点间高精度时间同步基础上，不仅能保证具有强实时需求的时间触发业务流端到端传输
时延和抖动的有界性，还能实现非实时类业务及尽力而为型业务的“一网传输”。在组网层
面，TSN因兼容标准以太网协议，能够实现与异构工业现场通信协议的协同，前向兼容异构
现场通信协议并存格局。然而，随着大量传感器在设备、车间及工厂中的部署，以及机器臂、
移动机器人等智能化终端在生产线上的广泛使用，有线TSN网络难以满足智能工厂终端接
入及数据传输需求，5G与TSN的融合协同不仅是5G向工业领域延展的需求，更是智能工厂内
生需求的驱动。

[0059] 2020年7月发布的第三代合作伙伴计划(3GPP，the 3rd Generation Partner Project)Rel.16提出了5G‑TSN桥接网络架构，将5G系统整体视为一个逻辑的TSN桥，分别在
5G系统的核心网侧和终端侧增加了支持TSN时间同步和门控机制的功能实体，提供跨5G与
TSN的端到端确定性传输保障，以更好实现5G对工业控制业务的承载。

[0060] 图4为5G‑TSN协同网络传输模型示意图。在网络组织构成方面，5G‑TSN协同网络包括TSN域交换机TSN SW、5G系统核心网网元及基站设备ES。为方便展示，在图4中仅展示了用
户面涉及网元，为聚焦阐述本发明的联合调度机制，本发明仅考虑5G系统中仅有一个终端
侧TSN转换器DS‑TT的场景。假设V为网络设备节点的集合，V≡SW∪5Gs，其中，swi是时延敏
感网络TSN中的交换机节点， EStx和ESrx分别代表发送终端节点集合、接收终
端节点集合，esi是TSN终端节点， 假设所有的TSN终端节点均支持接入
5G网络和TSN网络。

[0061] 在业务类型方面，假设每个发送终端节点只能承载一种业务，对于其发送的业务流fi构成了网络中的业务流集合F， 其业务需求由一个六元信息组
来表示：

[0062] R(fi)＝{|fi∈F}

[0063] ess和esd表示该业务流的源节点和目的节点，Ti是业务流中数据包发送周期，对于非周期业务而言，该值为空，并假设周期性业务流在一个周期内仅产生1个数据包；Di表示
该业务流的时延要求，对于时间触发业务流而言Di＝Ti；li表示该业务流数据包大小，单位
为Byte；pi表示该业务流的优先级，时间触发业务流优先级高于其他非实时类业务优先级。
对于两条时间触发业务流fi和fj，若Ti＜Tj，则pi＞pj。

[0064] 本发明重点针对时间触发业务流的联合时间调度机制，因此，在本发明中业务类型仅考虑时间触发业务流。

[0065] 根据图4的模型， 其端到端时延及业务QoS要求表示为：

[0066]

[0067] 其中， 表示TSN域时间，所述TSN域时间包含处理时延和排队时延； 是5G系统传输时间预算；Nhop表示该业务流经过的网络节点的跳数，5G被看作是一个逻辑网桥设
备，在图3中，Nhop＝2；li/RTSN表示有线链路传输时延，其中RTSN表示以太网的传输速率。为保
障时间触发业务流的QoS要求，确保系统处于稳定状态，端到端时延需满足

[0068] 基于式(1)分析，由于业务流及网络拓扑信息已知，且有线链路传输时延是固定的，因此，可将式(1)业务的QoS要求进一步改写为：

[0069]

[0070] 在此约束条件下，下面部分将重点分析 与 的设置机制。

[0071] 在TSN网络中，由于链路信道状况稳定且可靠程度较高，出口队列中对于数据包的管理都基于严格优先级。在5G‑TSN协同传输网络中，由于不同业务流在5G中所分配的无线
资源不同，无线信道状况也存在差异。因此，本发明提出了基于5G信道信息的TSN队列管理
机制，在同等业务优先级情况下，优先处理承载在较差信道质量无线资源之上的时间触发
业务流。

[0072] 如图4所示，在TSN域交换机TSN SW中，提出了两层级的队列管控机制：

[0073] 第一层级：业务流层级

[0074] 将根据业务流优先级进行映射，不同优先级业务流进入不同的队列进行处理；

[0075] 第二层级：数据包层级

[0076] 在现有TSN域交换机TSN SW中，是依据先入先出FIFO(First In First Out)原则，依据门控列表情况将数据包送入物理层发送；

[0077] 图5为基于5G信道信息的TSN队列管控架构图。在5G系统中，移动终端会周期对无线信道质量进行测量，并上报信道质量指示CQI(Chanell Quality Information)信息，以
实现动态调度和链路自适应适配等算法。信道质量指示CQI越小，则表明信道状况越差，需
要采用码率低但可靠性高的调制编码方式，用资源效率换取可靠性。

[0078] 假设所有业务源均在起始时刻进行数据包发送，基于图8所提出的业务数据分层处理方法，

[0079] 获取5G基站侧收集到的承载业务流数据包的无线资源CQI信息后，将对不同数据包的调度时间进行规划。

[0080] 假设当前业务流为fi，当前周期内业务优先级比fi高的业务流数目为Nm；而在与fi同等优先级的业务流中，CQI比fi低的业务流数目为Ns；由于TSN SW与网络侧TSN翻译器NW‑
TT间仅有一条链路，当前数据包需要等前一个数据包完全发送完后才能进行发送，得到TSN
域时间 的表达式为：

[0081]

[0082] 由式(3)可以看出，业务流优先级越高，其在TSN域时间就越短；无线信道质量越差，在TSN域中也将会优先得到处理，即

[0083]

[0084] 为适应时间触发业务流低时延和周期性特征，5G系统将采用高可靠低时延连接URLLC功能，并且在核心网控制网元TSN‑AF、PCF、SMF和AMF的协同下，将时间触发业务流的
部分关键参数传递给基站设备，以便于基站配置半静态调度参数，为时间敏感业务预留空
口资源。

[0085] 根据5G系统构成，针对 可以将5G系统传输时间预算分为：

[0086]

[0087] 其中τ(CQIi)是指空口信道相关的时延，包括基站因调度发生的排队时延、发送时延及因重传造成的重传时延，这些因素均与信道质量相关；φi表示空口传输无关的时延，
包括核心网/基站/终端处理时延、核心网传输时延，这些时延与设备软硬件结构、传输网拓
扑结构、数据包大小等因素相关，而不受无线信道质量的影响。

[0088] 对于存在最大不确定性的τ(CQIi)，进一步分解为：

[0089]

[0090] 是5G空口针对业务流fi的数据传输速率， 表示5G空口针对业务流fi的保证比特速率； 表示5G空口针对业务流fi的最大比特速率； 表示数据包的空口传
输时间。对于空口数据传输速率，PCF下发的QoS模板中会为业务流提供保证流比特速率
GFBR(Guaranteed Flow Bit Rate)和最大流比特速率MFBR(Maximum Flow Bit Rate)，针
对业务流fi的数据传输速率通过如下公式计算：

[0091]

[0092] 在5G系统中，为了保证数据传输的可靠性，采用了混合自动重传请求HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)。然而，重传需遵循5G物理层帧格式，其重传时延将会大于第
一次的空口传输时延，因此，在式公式(6)中，将数据包重传时延定义为dretx，而κ定义为重
传因子，取值采用阶梯函数：

[0093]

[0094] 在式(7)中，α0≤α1≤α2。根据承载业务流的无线资源信道质量信息来确定预期重传的次数：当CQI低于最小阈值时，预判该信道状况较差，因此其重传因子大，增加5G系统传
输时间预算，避免因重传而导致的设备侧TSN翻译器DS‑TT门控列表状态的变化；若预判信
道质量较好，发生重传的概率较低，则降低重传因子取值；当预判信道质量极好时，则进一
步降低重传因子。

[0095] 结合TSN域和5G域的传输时间分析，得到如下式子：

[0096]

[0097] 为了保证端到端数据传输QoS要求，式(8)中各变量的取值规划需满足

[0098] 此外，由于考虑无线信道质量信息，承载于无线信道质量差的5G空口资源上的业务流，TSN域中优先处理，但其5G传输时间预算则会加大预期等待时间值，因此在各数据流
最终端到端时延方面，为保证在设备侧TSN翻译器DS‑TT到ES3的链路上不发生碰撞，还需对
相邻业务流数据包间的发送间隔做出要求。假设fi,fi+1分别表示当前发送的流及下一帧发
送的流，则两个流数据包间的间隔应满足：

[0099]

[0100] 当Λ＝li/RTSN时，则流fi+1的5G系统传输时间预算将修正为：

[0101]

[0102] 我们对上述技术方案进行了测试和仿真，图6为时间触发业务流时延性能的示意图，在该图中展示了不同信道质量情况下TSN域时延分析。ES1和ES2业务流端到端时延、5G
系统传输时间预算及5G系统真正传输时间三个指标。在该仿真中，假设承载ES1和ES2业务
流的无线资源的CQI为15和16，信道质量状况良好。由图中可以看出，虽然信道质量状况良
好，由于信道会因遮挡或移动等偶然事件发生变化，导致丢包而发生重传，但因5G系统真正
传输时间未超过5G系统传输时间预算，通过DS‑TT出口处门控列表机制的控制，消除了5G无
线信道变化导致的传输时间抖动，因此端到端时延并未出现变化，实现了跨网数据传输的
确定性时延。此外，由图6中可以看出，由于ES1业务流的周期比ES2业务流小，且业务优先级
更高，因此在TSN域和5G域都将优先处理ES1业务流，因此从端到端时延分析，ES2业务流的
时延更大。

[0103] 由于κ的取值将影响到业务流的5G系统传输时间预算，基于CQI信息的κ值设置为：

[0104]

[0105] 我们对不同κ值设置与数据包真实传输时间之间的关系进行了对比分析。针对不同阶梯中[α0,α1,α2]取值，设置了两组不同数值κ1＝[0.5,1,2]，κ2＝[1,2,3]，对不同信道质
量情况下业务流的5G系统真实传输时间和5G系统传输时间预算的关系进行比较分析。

[0106] 图7为重传因子采用一种取值对5G传输时间预算影响的示意图，当κ1＝[0.5,1,2]时，在信道质量较好(CQI＝15)的情况下，由于业务流重传因子κ针对信道质量较好情况下
的设置不合理，5G系统传输时间预算规划不足以应对最差情况，出现了5G系统真实传输时
间超过5G系统传输时间预算的情况。图8为重传因子采用另一种取值对5G传输时间预算影
响的示意图。在该图中，增加各信道质量阶梯中重传因子的值，在任何信道条件下，均不会
出现5G系统真实传输时间超过5G系统传输时间预算的情况下，并且在一般信道质量(3≤
CQI＜14)和较差信道质量CQI＜3的情况下，5G系统传输时间预算还存在一定的冗余，以更
好应对最差情况的出现。从图中也可以看到，随着信道质量由好变差，重传发生的概率也会
逐步增加，但由于5G系统采用了URLLC功能，避免了数据多次重传的出现。

[0107] 本文所提的5G与TSN联合时间调度策略中，对于TSN域中的队列管理，将不再根据TSN先到先服务机制进行，而是在区分业务流周期的情况下，根据分配给业务流的5G空口资
源信道状况优劣对其排队优先级进行定义。图9给出了具有相同业务优先级(即业务周期相
同)的三条业务流在TSN域传输时间，可看出对应5G空口资源信道状况差的业务流，其TSN域
的时延会更低。

[0108] 综上所述，在3GPP提出的5G‑TSN桥接网络架构基础上，本发明针对时间触发业务流的跨域联合调度方面做的主要工作包括：由于承载不同业务流的5G空口资源信道质量不
同，提出了一种基于无线信道质量信息的5G‑TSN联合实时调度机制，主要包含两个方面：一
方面，提出了TSN域中基于5G信道质量信息的业务流两层处理架构，提升承载于低信道资料
无线资源上的业务流处理优先级，并对不同业务流在TSN域的传输时间进行了数学量化分
析；另一方面，分析了5G系统传输时间的构成，为消除无线空口变化而带来的空口传输时间
抖动，提出了针对信道质量差异性的5G系统传输时间预算机制，通过不同信道情况下重传
因子的设置来调节，消除数据包在5G系统传输带来的时间抖动，从而为时间触发业务流提
供确定性端到端时延保障。

[0109] 在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载并被执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。

[0110] 本申请中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用
集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备
(CPLD)等等。

[0111] 用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处
理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的
功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件
包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

[0112] 在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可
读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电
子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合
适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计
算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM
或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或
上述内容的任何合适组合。

[0113] 此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。
在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具
体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文
中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述
的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

[0114] 尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上
面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。