電機(jī)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)體系設(shè)計(jì)

一、前言

　　數(shù)據(jù)分類器是為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)體系的管理服務(wù)的。當(dāng)上層業(yè)務(wù)層需要將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去的時(shí)候，我們首先需要將數(shù)據(jù)包遞交給數(shù)據(jù)分類器進(jìn)行分類。經(jīng)過數(shù)據(jù)分類器的分類后我們將確定出將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的類型，然后將數(shù)據(jù)包傳給系統(tǒng)的姒c層。在系統(tǒng)的姒c層，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)包的類型來給數(shù)據(jù)包提供不同的電機(jī)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)體系服務(wù)質(zhì)量，然后按照提供的電機(jī)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)體系服務(wù)質(zhì)量所規(guī)定的參數(shù)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的端。

二、自動(dòng)化軟件分類囂的設(shè)計(jì)

　　(一)自動(dòng)化軟件設(shè)計(jì)規(guī)則

　　數(shù)據(jù)分類器完成的豐要任務(wù)是為了將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類并最終得出數(shù)據(jù)包的類型。既然是分類必定存在一個(gè)分類的規(guī)則表。通過將數(shù)據(jù)包中的信息和這個(gè)分類規(guī)則表進(jìn)行匹配才能實(shí)現(xiàn)分類。因此如何制定這個(gè)分類標(biāo)準(zhǔn)表是我們需要研究的第一個(gè)問題。分類規(guī)則表是由很多條分類規(guī)則共同組成的，分類規(guī)則表可以將數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類，因此分類規(guī)則表中的每一條分類規(guī)則就定義了一種數(shù)據(jù)包的類型，電機(jī)系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)包類型的數(shù)目就是分類規(guī)則表中分類規(guī)則的數(shù)目，同時(shí)每一條分類規(guī)則又對(duì)應(yīng)到一組電機(jī)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)體系的服務(wù)參數(shù)。

　　(二)自動(dòng)化軟件通信設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)包經(jīng)過數(shù)據(jù)分類器的時(shí)候，我們會(huì)從數(shù)據(jù)包中提取信息來和分類規(guī)則表中的每一條分類規(guī)則進(jìn)行匹配．因此可以看出每條分類規(guī)則中包含的關(guān)鍵字一定是和數(shù)據(jù)包中的一些關(guān)鍵信息有關(guān)的， 這些關(guān)鍵信息體現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的個(gè)性，通過這些關(guān)鍵字我們可以將這個(gè)數(shù)據(jù)包和其它數(shù)據(jù)包區(qū)分開來。因此提取數(shù)據(jù)包中的哪些關(guān)鍵信息作為分類規(guī)則的分類關(guān)鍵字將直接影響到分類規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)類型定義的準(zhǔn)確性，從而影響數(shù)據(jù)分類器的工作效率。從對(duì)TCP／IP協(xié)議的研究過程中，我們不難發(fā)現(xiàn)：應(yīng)用層原始數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到最終進(jìn)入以太網(wǎng)過程中，原始數(shù)據(jù)被依次添加了傳輸層幀頭、網(wǎng)絡(luò)層幀頭，鏈路層幀頭、以太網(wǎng)幀頭，在這些幀頭當(dāng)中包含了很多用來描述數(shù)據(jù)包類型的特征值，因此很顯然我們分類規(guī)則中用來描述數(shù)據(jù)包類型的關(guān)鍵字就來自于這些數(shù)據(jù)幀頭的特征值中。

三、自動(dòng)化軟件系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

　　(一)數(shù)據(jù)傳輸分類規(guī)則設(shè)計(jì)

　　在前面的數(shù)據(jù)分類器工作原理的介紹內(nèi)容中我們可以看出：發(fā)送數(shù)據(jù)包必須首先經(jīng)過數(shù)據(jù)分類器的分類，然后才能被系統(tǒng)發(fā)送出去。因此數(shù)據(jù)分類器對(duì)數(shù)據(jù)包的分類效率將直接影響到數(shù)據(jù)包的傳輸效率，因此設(shè)計(jì)一個(gè)高效的數(shù)據(jù)分類器的分類算法對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)來說具有重要的實(shí)用意義·關(guān)于分類器的分類算法，普通算法是將數(shù)據(jù)包和分類規(guī)則表中所有的分類規(guī)則一一進(jìn)行比較，并且是將從數(shù)據(jù)包中提取出來的特征值信息和每條分類規(guī)則中的所有關(guān)鍵字一一進(jìn)行比較。這樣的比較過程可謂是效率極其低下的。電機(jī)無線通信嘲絡(luò)在將來的實(shí)際應(yīng)用中將支持多種不同的應(yīng)用層業(yè)務(wù)，因此在電機(jī)系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包類犁也將是多種多樣的，并且隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，數(shù)據(jù)類型的數(shù)目也會(huì)不斷增加，因此分類規(guī)則表中用來描述數(shù)據(jù)類型的分類規(guī)則的數(shù)目也會(huì)不斷增加．那么普通算法的匹配效率會(huì)在將來的應(yīng)用中顯得越來越慢，普通算法的弊端可謂是非常的明顯。同時(shí)，不同的分類規(guī)則中在個(gè)別關(guān)鍵字上會(huì)存在相同的取值，因此當(dāng)數(shù)據(jù)包和不同分類規(guī)則的相同數(shù)值關(guān)鍵字比較的過程中存在藿復(fù)性的勞動(dòng)，這是為什么普通匹配算法效率低下的關(guān)鍵所在。在我們需要設(shè)計(jì)的優(yōu)化算法中，我們需要重點(diǎn)解決的就是普通匹配算法的關(guān)鍵弊端問題。

　　(二)自動(dòng)化軟件數(shù)據(jù)調(diào)度設(shè)計(jì)

　　本方案中通過兩個(gè)調(diào)度器：發(fā)送調(diào)度器(TxScheduler)和接收調(diào)度器(Rx Scheduler)實(shí)現(xiàn)傳輸／接收控制功能。

　　Tx Scheduler通過對(duì)UL／DL Map Message的管理，實(shí)現(xiàn)如下的功能調(diào)度：

　　根據(jù)要求建立BWR Message；

　　從Connection Chain中根據(jù)ClD獲取相對(duì)應(yīng)的電機(jī)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)體系參數(shù)，進(jìn)行電機(jī)自動(dòng)化軟件系統(tǒng)體系調(diào)度：

　　根據(jù)CID獲取傳輸基本參數(shù)，按照已分配的帶寬，對(duì)QUEUE—OUT隊(duì)歹|j進(jìn)行Packing／FragmentaZion操作(若該CID支持ARQ，也需進(jìn)行ARQ的調(diào)度)；

　　與Tx Dri ver Interface進(jìn)行PDU的數(shù)據(jù)交互；Rx Scheduler通過對(duì)Rx Driver Interface進(jìn)行PDU的數(shù)據(jù)交互，完成數(shù)據(jù)的接收任務(wù)，具體實(shí)現(xiàn)如下的功能調(diào)度：

　　根據(jù)要求對(duì)BWR Message進(jìn)行處理，從ConnectionChain中通過CID獲取傳輸基本參數(shù)，對(duì)QUEUE IN隊(duì)列進(jìn)行解析操作，恢復(fù)原SDU：

　　若該CID支持ARQ，則需進(jìn)行ARQ的調(diào)度。

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