时间敏感网络数据处理方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种时间敏感网络数据处理方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.时间敏感网络(time-sensitive networking，tsn)技术特别注重传输的确定性、低时延以及高可用性。tsn终端通过tsn传输数据能够保证数据低丢包率、低时延。
3.当前，由于tsn终端的成本较高，导致通信系统中tsn终端的数量较少，非tsn终端较多。然而，由于tsn无法为非tsn终端提供服务，导致对时间敏感网络有需求的非tsn终端无法使用tsn的通信传输转发机制。
4.因此，如何为对时间敏感网络有需求的非tsn终端提供tsn服务是当前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术提供一种时间敏感网络数据处理方法、装置、设备及存储介质，以至少解决相关技术中如何为对时间敏感网络有需求的非tsn终端提供tsn服务的技术问题。本技术的技术方案如下：
6.根据本技术技术方案的第一方面，提供一种时间敏感网络数据处理方法，应用于时间敏感网络tsn网关，该方法包括：响应于非tsn终端发送的非tsn数据报文，获取非tsn终端的业务需求；业务需求包括时延、时延抖动以及丢包率中的至少一项。在业务需求满足预设条件的情况下，将非tsn数据报文转换为tsn数据报文。向集中式网络配置cnc设备发送非tsn终端的业务参数。业务参数包括非tsn终端发送数据报文的间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文，业务参数用于指示cnc基于业务参数确定tsn调度策略并向tsn交换机发送tsn调度策略，tsn调度策略用于指示tsn交换机为非tsn终端配置tsn资源。
7.在一种可能的实施方式中，业务参数还包括第一时间戳和第二时间戳；第一时间戳为开始将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间戳，第二时间戳为完成将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间戳，业务参数用于指示cnc设备具体根据第一时间戳、第二时间戳以及间隔周期确定非tsn终端发送数据报文的总间隔周期，并根据总间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文确定tsn调度策略。这样，tsn网关将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间也上报给cnc设备，以使得cnc设备能够获取非tsn终端发送数据报文的总间隔周期，从而能够更加精准地生成tsn调度策略。
8.在一种可能的实施方式中，上述“将非tsn数据报文转换为tsn数据报文”，包括：对非tsn数据报文进行解析，得到非tsn数据报文对应的第一协议标识符，并将第一协议标识符调整为第二协议标识符，封装得到tsn数据报文；第二协议标识符为tsn协议标识符。如此，将非tsn数据报文转换为tsn数据报文。
9.在一种可能的实施方式中，tsn数据报文包括优先级，方法还包括：基于业务需求
以及预设的优先级规则，确定非tsn数据报文的优先级。在封装第二协议标识符的过程中，将优先级封装至tsn数据报文。这样，将非tsn数据报文的优先级也封装至tsn数据报文，从而能够更好地传输转换后的tsn数据报文。
10.在一种可能的实施方式中，业务需求满足预设条件，包括：时延小于预设的时延阈值，和/或时延抖动小于预设的时延抖动阈值，和/或丢包率小于预设的丢包阈值。这样，能够确定非tsn终端是否对时间敏感网络有需求。
11.在一种可能的实施方式中，数据处理方法还包括：接收目标终端发送的目标数据报文，并对目标数据报文进行解析，得到目标数据报文的协议标识符。若协议标识符为非tsn协议标识符，则确定目标终端为非tsn终端，以及，确定目标数据报文为非tsn数据报文。这样，tsn网关能够确定目标终端是否为tsn终端。
12.在一种可能的实施方式中，tsn数据报文通过第五代5g网络传输，非tsn终端为二层以太网终端，在将非tsn数据报文转换为tsn数据报文之前，方法还包括：基于预设封装协议对非tsn数据报文进行封装；预设封装协议为多协议标签交换mpls、通用路由封装gre以及虚拟可扩展局域网vxlan中的任一个。这样，tsn数据报文能够在5g网络中传输。
13.第二方面，提供一种时间敏感网络数据处理装置，应用于时间敏感网络tsn网关，装置包括：获取单元、转换单元和发送单元。获取单元，用于响应于非tsn终端发送的非tsn数据报文，获取非tsn终端的业务需求；业务需求包括时延、时延抖动以及丢包率中的至少一项。转换单元，用于在业务需求满足预设条件的情况下，将非tsn数据报文转换为tsn数据报文。发送单元，用于向集中式网络配置cnc设备发送非tsn终端的业务参数；业务参数包括非tsn终端发送数据报文的间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文，业务参数用于指示cnc基于业务参数确定tsn调度策略并向tsn交换机发送tsn调度策略，tsn调度策略用于指示tsn交换机为非tsn终端配置tsn资源。
14.在一种可能的实施方式中，业务参数还包括第一时间戳和第二时间戳；第一时间戳为开始将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间戳，第二时间戳为完成将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间戳，业务参数用于指示cnc设备具体根据第一时间戳、第二时间戳以及间隔周期确定非tsn终端发送数据报文的总间隔周期，并根据总间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文确定tsn调度策略。
15.在一种可能的实施方式中，转换单元，具体用于对非tsn数据报文进行解析，得到非tsn数据报文对应的第一协议标识符，并将第一协议标识符调整为第二协议标识符，封装得到tsn数据报文；第二协议标识符为tsn协议标识符。
16.在一种可能的实施方式中，tsn数据报文包括优先级，数据处理装置还包括确定单元和封装单元。确定单元，还用于基于业务需求以及预设的优先级规则，确定非tsn数据报文的优先级。封装单元，用于在封装第二协议标识符的过程中，将优先级封装至tsn数据报文。
17.在一种可能的实施方式中，业务需求满足预设条件，包括：时延小于预设的时延阈值，和/或时延抖动小于预设的时延抖动阈值，和/或丢包率小于预设的丢包阈值。
18.在一种可能的实施方式中，数据处理装置还包括接收单元和解析单元。接收单元，用于接收目标终端发送的目标数据报文。解析单元，用于对目标数据报文进行解析，得到目标数据报文的协议标识符。确定单元，还用于若协议标识符为非tsn协议标识符，则确定目
标终端为非tsn终端，以及，确定目标数据报文为非tsn数据报文。
19.在一种可能的实施方式中，tsn数据报文通过第五代5g网络传输，非tsn终端为二层以太网终端，封装单元，还用于基于预设封装协议对非tsn数据报文进行封装；预设封装协议为多协议标签交换mpls、通用路由封装gre以及虚拟可扩展局域网vxlan中的任一个。
20.第三方面，提供一种时间敏感网络tsn网关，包括：处理器和通信接口；通信接口和处理器耦合，处理器用于运行计算机程序或指令，以实现如第一方面的数据处理方法。
21.第四方面，提供一种计算机可读存储介质，当计算机可读存储介质中存储的计算机执行指令由电子设备的处理器执行时，电子设备能够执行如第一方面的数据处理方法。
22.第五方面，提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，电子设备执行如第一方面的数据处理方法。
23.本技术的提供的第一方面的技术方案至少带来以下有益效果：在非tsn终端对时间敏感网络有需求的情况下，tsn网关将非tsn数据报文转换为tsn数据报文，并向cnc设备发送非tsn终端的业务参数，以使得cnc设备向tsn交换机发送tsn调度策略。如此，转换后的tsn数据报文能够通过tsn的通信传输转发机制进行传输，使得tsn能够为对时间敏感网络有需求的非tsn终端提供tsn服务。
24.需要说明的是，第二方面至第五方面中的任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
25.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理，并不构成对本技术的不当限定。
26.图1为本技术实施例提供的一种tsn架构的结构图；
27.图2为本技术实施例提供的一种tsn数据格式的结构图；
28.图3为本技术实施例提供的一种tsn融合结构的结构图；
29.图4为本技术实施例提供的一种数据处理系统的结构图；
30.图5为本技术实施例提供的另一种数据处理系统的结构图；
31.图6为本技术实施例提供的一种tsn网关的结构图；
32.图7为本技术实施例提供的一种数据处理方法的流程图之一；
33.图8为本技术实施例提供的一种数据处理方法的流程图之二；
34.图9为本技术实施例提供的一种数据处理方法的流程图之三；
35.图10为本技术实施例提供的一种数据处理方法的流程图之四；
36.图11为本技术实施例提供的一种数据处理方法的流程图之五；
37.图12为本技术实施例提供的一种数据处理装置的结构示意图；
38.图13为本技术实施例提供的另一种tsn网关的结构示意图。
具体实施方式
39.为了使本领域普通人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
41.在对本技术提供的交易方法进行详细介绍之前，先对本技术涉及的相关要素、应用场景、实施环境进行简单介绍。
42.首先，对本技术涉及的相关要素进行简单介绍。
43.tsn是电气电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers，ieee)802.1任务组开发的一套数据链路层协议规范，用于构建更可靠的、低延迟、低抖动的以太网。目前tsn网络集中式架构如图1所示，包括集中式用户配置(centralized user configuration，cuc)设备、集中式网络配置(centralized network configuration，cnc)设备、终端、网关以及tsn交换机。其中为cuc设备，用来发现tsn终端节点，检索终端节点功能及业务需求。同时将业务信息发送给cnc设备，cnc为集中式网络配置，具有全局网络视图，配置tsn交换机门控等调度信息。tsn交换机完全遵循ieee定义的802.1as时间同步协议，802.1qbv门控协议、802.1qav流量整形协议等，以保障tsn业务传输的确定性。
44.tsn数据格式，如图2所示，tsn数据格式包括媒体存取控制位址(media access control address，mac)目标地址、mac源地址、802.1q标签、长度/类型值、数据和校验数据。其中，802.1q标签为4字节，包括了协议标识符(tag protocol identifier，tpid)和标签控制信息(tag control information，tci)。tpid包括了协议类型协议标识符(例如，0x8100)。tci包括了优先级(pcp)、规范格式判断(common flash interface，cfi)、虚拟局域网标识(virtual local area network identity document，vlan id)，其中优先级(pcp)以0-7中任一个数字按照二进制整数表示，占3比特。
45.第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology，5g)网络与tsn融合架构：随着5g网络性能的提升，赋能垂直行业越来越成为可能，5g网络能够摆脱线缆的束缚，因此更具有灵活性，受到了工业界的关注。当前，第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project，3gpp)标准组织提出了5g网络与tsn融合的架构，即5g网络作为tsn桥，以黑盒子的方式实现tsn业务的承载。具体的，结合图3，融合架构中的5g网络在网络侧配置有网络侧时间敏感网络适配器(network-side tsn translator，nw-tt)以及在设备侧配置有时间敏感网络适配器(user equipment-side tsn translator，ds-tt)。5g网络还包括接入和移动性管理功能(access and mobility management function，amf)、会话管理功能(session management function，smf)、用户面功能(the user plane function，upf)、策略控制功能(policy control function，pcf)、统一数据管理功能(the unified data management，udm)、网络开放功能(network exposure function，nef)tsn应用功能(application function，af)、无线接入网(radio access network，ran)以用户设备(user equipment，ue)模块。另外，5g网络两侧分别连接有支持tsn系统的设备。
46.在一些实例中，该pcp数值越高表示其数据分组的优先级越高，优先级高的数据报文优先传输。
47.在另一些实施例中，pcp数值越高表示其数据分组的优先级越低。
48.其次，对本技术涉及的应用场景进行简单介绍。
49.相关技术中，tsn技术特别注重传输的确定性、低时延以及高可用性。tsn终端通过tsn传输数据能够保证数据低丢包率、低时延。当前，由于tsn终端的成本较高，导致通信系统中tsn终端的数量较少，非tsn终端较多。然而，由于tsn无法为非tsn终端提供服务，导致对时间敏感网络有需求的非tsn终端无法使用tsn的通信传输转发机制。因此，如何为对时间敏感网络有需求的非tsn终端提供tsn服务是当前亟需解决的技术问题。
50.针对上述问题，本技术提供了一种数据处理方法，应用于时间敏感网络tsn网关，该方法包括：tsn网关响应于非tsn终端发送的非tsn数据报文，获取非tsn终端的业务需求。tsn网关在业务需求满足预设条件的情况下，将非tsn数据报文转换为tsn数据报文。向集中式网络配置cnc设备发送非tsn终端的业务参数。业务参数包括非tsn终端发送数据报文的间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文，业务参数用于指示cnc基于业务参数确定tsn调度策略并向tsn交换机发送tsn调度策略，tsn调度策略用于指示tsn交换机为非tsn终端配置tsn资源。这样，在非tsn终端对时间敏感网络有需求的情况下，tsn网关将非tsn数据报文转换为tsn数据报文，并向cnc设备发送非tsn终端的业务参数，以使得cnc设备向tsn交换机发送tsn调度策略。如此，转换后的tsn数据报文能够通过tsn的通信传输转发机制进行传输，使得tsn能够为对时间敏感网络有需求的非tsn终端提供tsn服务。
51.最后，对本技术提供的方法所涉及的实施环境(实施架构)进行简单介绍。
52.图4为本技术的实施架构图。图4示出了本技术实施例提供的一种时间敏感网络数据处理系统的结构示意图。该数据处理系统10可以包括：cuc设备11、cnc设备12、tsn交换机13(在图4中示例性示出了一个tsn交换机，在实际的应用可以存在更多的tsn交换机)、tsn网关14以及非tsn终端15(在图3中示例性示出了一个非tsn终端，在实际的应用中可以包括更多的非tsn终端，另外，还可以包括tsn终端)。其中，cuc设备11分别与cnc设备12以及非tsn终端15连接。cnc设备12分别与tsn交换机13以及tsn网关14连接。tsn交换机13与tsn网关14连接。tsn网关14与非tsn终端15连接。
53.在一些实施例中，cuc设备11和cnc设备12可以位于同一个电子设备中。
54.在另一些实施例中，cuc设备11和cnc设备12可以为两个不同的电子设备。
55.cuc设备11用于获取非tsn终端15的业务需求，并向cnc设备12发送非tsn终端15的业务需求。其中，业务需要包括时延、时延抖动以及丢包率等。其中，cuc设备11可以接收非tsn终端15主动上报的业务需求，也可以向非tsn终端15发送业务需求请求，以获取非tsn终端15的业务需求，对此本技术实施例不做限定。
56.在一些实施例中，cuc设备11还用于获取tsn终端、tsn终端的功能以及tsn终端的业务需求。
57.cnc设备12用于获取全局网络拓扑数据，并接收tsn网关14发送的非tsn终端15的业务参数。其中，业务参数包括非tsn终端15发送数据报文的间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文。
58.cnc设备12还用于获取tsn网关14上报的非tsn终端的业务需求、业务参数以及数
据报文，并基于该非tsn终端的业务需求、业务参数以及报文数据，为该非tsn终端配置tsn调度策略。
59.tsn交换机13包括tsn芯片，能够支持tsn802.1as、tsn802.qbv等标准。同时，tsn交换机13还可以作为通用的普通交换机使用。
60.tsn交换机还用于接收cnc设备12发送的tsn调度策略，为非tsn终端配置tsn资源。
61.tsn网关14包括tsn芯片。tsn网关14用于将非tsn协议的数据报文转换为tsn数据报文，还用于基于预设封装协议对数据报文进行封装处理，以使得终端发送业务数据能够接入传输网络中。
62.示例性的，预设的封装协议为多协议标签交换(multi-protocol label switching，mpls)、通用路由封装协议(generic routing encapsulation，gre)或者虚拟扩展局域网(virtual extensible local area network，vxlan)。
63.tsn网关14还用于对不同类型的终端发送的数据报文进行处理，例如通过虚拟局域网标识(virtual local area network identity document，vlan id)或者网络切片进行隔离处理，通过tsn、工业以太网有线传输网络或者5g网络传输数据报文。
64.tsn网关14还用于支持网络拓扑、邻居设备发现以及802.qcc等协议。例如，链路层发现协议(link layer discovery protocol，lldp)或者邻居发现协议(neighbor discovery protocol，ndp)。
65.在一种设计中，如图5所示，时间敏感网络数据处理系统10中还可以包括5g基站16、核心网17以及接收设备18。其中，接收设备18可以为服务器，包括工业应用系统。
66.在一些实施例中，如图6所示，tsn网关14包括5g模组20、射频模块21、时钟单元22、tsn交换芯片23、交换芯片24、网关感知决策模块25、存储转发模块26、以太网接口27、工业串口28以及网关处理单元29。其中，网关处理单元29包括流量提取模块31、协议处理模块32以及定时器模块33。
67.存储转发模块26用于判断终端是否为tsn终端设备，并将对tsn网络有需求的非tsn终端的非tsn数据报文进行处理，得到tsn数据报文，以在tsn中转发。
68.存储转发模块26还用于将终端的业务需求、业务参数以及数据报文上报给cnc12。
69.在一些实施例中，非tsn终端15向工业服务器发送数据报文。工业服务器中安装有工业应用系统。工业应用系统承载工业业务应用的系统，如远程操控系统、视频监控系统、分散控制系统(distributed control system，dcs)以及工业互联网平台系统等。
70.非tsn终端15可以为工业现场的终端，可以包括可编程控制器(programmable logic controller，plc)、传感器以及采集器。
71.为了便于理解，以下结合附图对本技术提供的数据处理方法进行具体介绍。
72.图7是根据一示例性实施例示出的一种时间敏感网络数据处理方法的流程图，该方法应用于时间敏感网络tsn网关。如图7所示，该时间敏感网络数据处理方法包括以下步骤：s401-s404。
73.s401、tsn网关响应于非tsn终端发送的非tsn数据报文，获取非tsn终端的业务需求。
74.其中，业务需求包括时延、时延抖动以及丢包率中的至少一项。
75.作为一种可能实现的方式，tsn网关接收非tsn终端发送的数据报文，并对数据报
文进行解析，确定该数据报文为非tsn数据报文。进一步的，tsn网关响应于非tsn终端发送的非tsn数据报文，向cnc设备发送获取该非tsn终端业务需求的请求。后续的，tsn网关接收cnc设备发送的该非tsn终端的业务需求。
76.示例性的，以非tsn终端为终端a为例。tsn网关接收终端a发送的数据报文，并对数据报文进行解析，确定该数据报文为非tsn数据报文。进一步的，tsn网关确定终端a为非tsn终端，并响应于终端a发送的非tsn数据报文，向cnc设备发送获取终端a业务需求的请求。后续的，tsn网关接收cnc设备发送的终端a的业务需求。
77.具体的，tsn网关在确定该数据报文为非tsn数据报文之后，获取该非tsn终端的标识，并基于该非tsn终端的标识，生成业务需求的请求。进一步的，tsn网关向cnc设备发送业务需求的请求。相应的，cnc设备在接收到tsn网关发送的业务需求的请求之后，基于该非tsn终端的标识，获取该非tsn终端的业务需求，并向tsn网关发送该非tsn终端的业务需求。
78.在另一种情况下，tsn网关响应于tsn终端发送的tsn数据报文，基于tsn终端的标识，从存储转发模块中获取该tsn终端的业务流量参数。其中，业务流量参数包括tsn终端数据报文的发送间隔周期、传输速率以及数据报文的长度。进一步的，tsn网关向cnc设备发送tsn终端的业务流量参数以及tsn数据报文。
79.相应的，cnc设备基于tsn终端的业务流量参数以及tsn数据报文，生成tsn调度策略，并向tsn中的tsn交换机发送启动指令，以使得tsn中的tsn交换机启动tsn功能。进一步的，cnc设备向tsn中的tsn交换机发送tsn调度策略。如此，tsn交换机能够按照传输标准(例如802.1tsn网络传输标准)传输tsn数据报文，以保障tsn数据报文的通信质量。
80.在一些实施例中，存储转发模块中tsn终端的业务流量参数，是tsn网关基于tsn终端发送的历史数据报文得到。
81.s402、tsn网关判断业务需求是否满足预设条件。
82.作为一种可能实现的方式，tsn网关判断时延是否小于预设的时延阈值，和/或所述时延抖动是否小于预设的时延抖动阈值，和/或所述丢包率是否小于预设的丢包阈值。
83.此步骤可以参照本技术实施例的后续实施例，此处不再赘述。
84.s403、tsn网关在业务需求满足预设条件的情况下，将非tsn数据报文转换为tsn数据报文。
85.作为一种可能实现的方式，tsn网关在时延小于预设的时延阈值，和/或所述时延抖动小于预设的时延抖动阈值，和/或所述丢包率小于预设的丢包阈值的情况下，对非tsn数据报文进行解析，得到非tsn数据报文对应的第一协议标识符，并将非tsn数据报文中的协议标识符由第一协议标识符设置为第二协议标识符，封装得到tsn数据报文。第二协议标识符为tsn协议标识符。
86.此步骤可以参照本技术实施例的后续实施例，此处不再赘述。
87.在另一种情况下，tsn网关在业务需求不满足预设条件的情况下，基于预设的网络协议向tsn交换机发送非tsn数据报文。
88.在一些实施例中，预设的网络协议可以为工业以太网协议。
89.可以理解的，在在业务需求不满足预设条件的情况下，tsn交换机不启动tsn功能。非tsn数据报文按照非tsn在网络之间传输。这样，本技术实施例中的时间敏感网络通信转发机制，兼容适配tsn终端和非tsn终端接入，实现根据终端类型及业务需求进行处理，对时
延要求严苛的业务提供确定性通信传输保障，同时保障其他工业业务进行正常通信承载。
90.s404、tsn网关向集中式网络配置cnc设备发送非tsn终端的业务参数。
91.其中，业务参数包括非tsn终端发送数据报文的间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文，业务参数用于指示cnc基于业务参数确定tsn调度策略并向tsn交换机发送tsn调度策略，tsn调度策略用于指示tsn交换机为非tsn终端配置tsn资源
92.作为一种可能实现的方式，tsn网关基于非tsn终端的标识以及业务参数，生成业务消息，并向cnc设备发送业务消息。
93.在一些实施例中，业务参数还可以包括非tsn终端发送数据包的传输速率和数据包长度等。
94.后续的，cnc设备接收tsn网关发送的业务消息，并对该业务消息进行解析，得到非tsn终端的标识以及业务参数。进一步的，cnc设备基于业务参数确定非tsn终端的时钟同步、门控等tsn调度策略，并向tsn交换机发送tsn调度策略。
95.本技术实施例提供的数据处理方法带来如下有益效果：在非tsn终端对时间敏感网络有需求的情况下，tsn网关将非tsn数据报文转换为tsn数据报文，并向cnc设备发送非tsn终端的业务参数，以使得cnc设备向tsn交换机发送tsn调度策略。如此，转换后的tsn数据报文能够通过tsn的通信传输转发机制进行传输，使得tsn能够为对时间敏感网络有需求的非tsn终端提供tsn服务，保证了非tsn终端传输数据报文的传输质量。
96.在一种设计中，为了准确地获取非tsn终端发送数据报文的间隔周期，本技术实施例提供的数据处理方法中，业务参数还包括第一时间戳和第二时间戳。
97.其中，第一时间戳为开始将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间戳，第二时间戳为完成将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间戳，业务参数用于指示cnc具体根据第一时间戳、第二时间戳以及间隔周期确定非tsn终端发送数据报文的总间隔周期，并根据总间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文确定tsn调度策略。
98.在一些实施例中，tsn网关在确定非tsn终端的业务需求满足预设条件的情况下，启动定时器模块，并获取第一时间戳。进一步的，tsn网关将非tsn数据报文转换为tsn数据报文，并从存储转发模块获取该非tsn终端的业务流量参数。其中。业务流量参数包括非tsn终端的发送数据报文的间隔周期、传输速率以及数据报文的长度。后续的，在sn网关将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的情况下，tsn网关的定时器模块获取第二时间戳。
99.相应的，cnc设备在接收到第一时间戳、第二时间戳和间隔周期之后，确定非tsn终端发送数据报文的总间隔周期。
100.示例性的，以第一时间戳为t1、第二时间戳为t2以及间隔周期为p为例。cnc设备确定非tsn终端发送数据报文的总间隔周期为：p+(t2-t1)。
101.在一些实施例中，tsn网关基于非tsn终端发送的历史数据报文，得到该非tsn终端的业务流量参数，并将该非tsn终端的业务流量参数存储至存储转发模块中。
102.可以理解的，第二时间戳与第一时间戳的时间差，为tsn网关将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间。这样，非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间加上非tsn终端发送数据报文的间隔周期，才是非tsn终端发送数据报文的周期。
103.在一种设计中，为了实现将非tsn数据报文转换为tsn数据报文，如图8所示，本技术实施例提供的s404，具体包括s4041-s4042。
104.s4041、tsn网关对非tsn数据报文进行解析，得到非tsn数据报文对应的第一协议标识符。
105.s4042、tsn网关将第一协议标识符调整为第二协议标识符，封装得到tsn数据报文。
106.其中，第二协议标识符为tsn协议标识符。
107.具体的，结合图2，tsn网关将tpid由第一协议标识符调整为第二协议标识符，封装得到tsn数据报文。
108.示例性的，第二协议标识符为0x8100。
109.在一种设计中，为了保障数据报文的传输质量。tsn数据报文包括优先级，如图9所示，本技术实施例提供的数据处理方法，还包括s405-s406。
110.s405、tsn网关基于业务需求以及预设的优先级规则，确定非tsn数据报文的优先级。
111.在一些实施例中，预设的优先级规则中有多个优先级标准，每个优先级对应于一个时延区间。tsn网关在获取业务需求中的时延之后，确定时延属于的目标时延区间，进而确定目标时延区间对应的目标优先级，进一步的，tsn网关得到非tsn数据报文的优先级为目标优先级。
112.示例性的，以业务需求中的时延为15毫秒(ms)为例。tsn网关在获取业务需求中的时延为15ms之后,查询到15ms在预设的优先级规则中的时延区间(10ms-30ms),进而，查询到时延区间(10ms-30ms)对应的优先级为3。如此，tsn网关确定非tsn数据报文的优先级为3。
113.需要说明的，预设的优先级规则为运维人员提前设置的tsn网关中的。
114.s406、tsn网关在封装第二协议标识符的过程中，将优先级封装至tsn数据报文。
115.具体的，结合图2，tsn网关将优先级写入802.1q标签对应的pcp中。
116.在一些实施例中，tsn网关还获取非tsn数据报文的cfi、vlan id以及非tsn数据报文的第一协议标识符，并在在封装第二协议标识符的过程中，还分别将cfi、vlan id以及第一协议标识符至tsn数据报文。
117.具体的，结合图2，tsn网关将cfi以及vlan id写入802.1q标签对应的位置，将第一协议标识符写入长度/类型对应的位置。
118.在一种设计中，为了确定业务需求是否满足预设条件，本技术实施例提供的数据处理方法，还包括时延小于预设的时延阈值，和/或时延抖动小于预设的时延抖动阈值，和/或丢包率小于预设的丢包阈值。
119.在一些实施例中，tsn网关获取非tsn终端的业务需求。进一步的，tsn网关判断时延小于预设的时延阈值，和/或时延抖动小于预设的时延抖动阈值，和/或丢包率小于预设的丢包阈值。
120.在一种情况下，在网络不拥堵的情况下，为了保证非tsn终端的通信质量，tsn网关在判断时延小于预设的时延阈值，或时延抖动小于预设的时延抖动阈值，或丢包率小于预设的丢包阈值的情况下，确定业务需求满足预设条件。
121.在另一种情况下，在网络拥堵的情况下，为了避免加剧网络拥堵，tsn网关在判断时延小于预设的时延阈值，和时延抖动小于预设的时延抖动阈值，和丢包率小于预设的丢
包阈值的情况下，确定业务需求满足预设条件。
122.可以理解的，tsn网关可以根据网络拥堵情况，调整业务需求是否满足预设条件的标准。
123.在一种设计中，为了确定目标终端的类型，本技术实施例提供的数据处理方法，如图10所示，还包括：s407-s4010。
124.s407、tsn网关接收目标终端发送的目标数据报文。
125.s408、tsn网关对目标数据报文进行解析，得到目标数据报文的协议标识符。
126.s409、tsn网关判断协议标识符是否为非tsn协议标识符。
127.作为一种可能实现的方式，tsn网关在得到目标数据报文的协议标识符之后，判断协议标识符是否与tsn协议标识符一致。
128.s4010、若协议标识符为非tsn协议标识符，则tsn网关确定目标终端为非tsn终端，以及，确定目标数据报文为非tsn数据报文。
129.作为一种可能实现的方式，tsn网关在协议标识符是否与tsn协议标识符不一致的情况下，确定协议标识符为非tsn协议标识符。进一步的，tsn网关在确定协议标识符为非tsn协议标识符的情况下，确定目标终端为非tsn终端，以及，确定目标数据报文为非tsn数据报文。
130.在一种设计中，tsn数据报文通过第五代5g网络传输，非tsn终端为二层以太网终端，为了能够让tsn数据报文在5g网络中传输，在本技术实施例提供的s404之前，方法还包括：tsn网关基于预设封装协议对非tsn数据报文进行封装。
131.其中，预设封装协议为多协议标签交换mpls、通用路由封装gre以及虚拟可扩展局域网vxlan中的任一个。
132.在另一种情况下，在本技术实施例提供的s404之后，tsn网关基于预设封装协议对非tsn数据报文进行封装。
133.具体的，在tsn网关所在的传输网包括5g网络的情况下，tsn网关若确定非tsn终端的业务需求满足预设条件，则上报cnc设备该非tsn终端的业务参数。相应的，cnc设备向tsn交换机发送指示消息，以指示tsn交换机开启tsn功能，并分别向5g基站以及核心网发送网络资源保障策略。
134.示例性的，cnc设备向5g基站以及核心网发送低时延高可靠通信(ultra-reliable low-latency communication,urllc)、资源预留策略或者服务质量(quality of service，qos)。如此，tsn数据报文能够按照3gpp tsc网络传输标准进行传输。
135.可以理解的，tsn网关在所在的网络为5g网络和tsn融合网络，且非tsn终端为二层以太网终端的情况下，在接收到数据报文之后，确定数据报文的封装是基于二层以太网协议。这样，数据报文无法在5g网络中传输。因此，tsn网关基于预设封装协议对数据报文进行封装，得到封装后的数据报文。由于预设封装协议为多协议标签交换mpls、通用路由封装gre以及虚拟可扩展局域网vxlan中的任一个，如此，封装后的数据报文能够在网络层传输。
136.为了更好的对本技术实施例的时间敏感网络数据处理流程更好的说明，如图11所示，包括如下步骤：s501、tsn网关获取相邻设备信息。s502、tsn网关基于目标终端发送的数据报文，判断目标终端是否为tsn终端。s503、若是，则tsn网关向cnc设备发送tsn终端的业务参数。s504、cnc设备响应于业务参数，向tsn交换机发送启动指令以及tsn调度策略。
s505、若否，tsn网关基于目标中的业务需求，判断业务需求是否满足预设条件。s506、若是，tsn网关启动定时器模块，得到第一时间戳。s507、tsn网关将非tsn数据报文转换为tsn数据报文，并且获取目标终端的业务流量参数。s508、tsn网关得到第二时间戳。s509、tsn网关向cnc设备发送目标终端的业务参数。其中，业务参数包括tsn业务标识、第一时间戳、第二时间戳、业务流量参数以及转换后的tsn数据报文。后续的，参照s504。s5010、若否，tsn网关对非tsn数据报文进行透传处理。
137.上述主要从方法的角度对本技术实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能，交易装置或电子设备包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本技术能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
138.本技术实施例可以根据上述方法，示例性的对数据处理装置或电子设备进行功能模块的划分，例如，数据处理装置或电子设备可以包括对应各个功能划分的各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
139.例如，本技术实施例还提供一种时间敏感网络数据处理装置。
140.图12是根据一示例性实施例示出的一种数据处理装置框图。参照图12，该数据处理装置60应用于时间敏感网络tsn网关。该数据处理装置60包括获取单元601、转换单元602和发送单元603。获取单元601，用于响应于非tsn终端发送的非tsn数据报文，获取非tsn终端的业务需求。业务需求包括时延、时延抖动以及丢包率中的至少一项。
141.转换单元602，用于在业务需求满足预设条件的情况下，将非tsn数据报文转换为tsn数据报文。发送单元603，用于向集中式网络配置cnc设备发送非tsn终端的业务参数.业务参数包括非tsn终端发送数据报文的间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文，业务参数用于指示cnc基于业务参数确定tsn调度策略并向tsn交换机发送tsn调度策略，tsn调度策略用于指示tsn交换机为非tsn终端配置tsn资源。
142.可选的，业务参数还包括第一时间戳和第二时间戳；第一时间戳为开始将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间戳，第二时间戳为完成将非tsn数据报文转换为tsn数据报文的时间戳，业务参数用于指示cnc设备具体根据第一时间戳、第二时间戳以及间隔周期确定非tsn终端发送数据报文的总间隔周期，并根据总间隔周期、tsn业务标识以及tsn数据报文确定tsn调度策略。
143.可选的，转换单元602，具体用于对非tsn数据报文进行解析，得到非tsn数据报文对应的第一协议标识符，并将第一协议标识符调整为第二协议标识符，封装得到tsn数据报文；第二协议标识符为tsn协议标识符。
144.可选的，tsn数据报文包括优先级，数据处理装置还包括确定单元604和封装单元605。确定单元604，还用于基于业务需求以及预设的优先级规则，确定非tsn数据报文的优先级。封装单元605，用于在封装第二协议标识符的过程中，将优先级封装至tsn数据报文。
145.可选的，业务需求满足预设条件，包括：时延小于预设的时延阈值，和/或时延抖动小于预设的时延抖动阈值，和/或丢包率小于预设的丢包阈值。
146.可选的，数据处理装置还包括接收单元606和解析单元607。接收单元606，用于接收目标终端发送的目标数据报文。解析单元607，用于对目标数据报文进行解析，得到目标数据报文的协议标识符。确定单元，还用于若协议标识符为非tsn协议标识符，则确定目标终端为非tsn终端，以及，确定目标数据报文为非tsn数据报文。
147.可选的，tsn数据报文通过第五代5g网络传输，非tsn终端为二层以太网终端，封装单元605，还用于基于预设封装协议对非tsn数据报文进行封装；预设封装协议为多协议标签交换mpls、通用路由封装gre以及虚拟可扩展局域网vxlan中的任一个。
148.在采用硬件的形式实现上述集成的模块的功能的情况下，本技术实施例提供了上述实施例中所涉及的tsn网关的一种可能的结构示意图。如图13所示，该tsn网关70包括处理器701，存储器702以及总线703。处理器701与存储器702之间可以通过总线703连接。
149.处理器701是通信装置的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器701可以是一个通用中央处理单元(central processing unit，cpu)，也可以是其他通用处理器等。其中，通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。
150.作为一种实施例，处理器701可以包括一个或多个cpu，例如图12中所示的cpu 0和cpu 1。
151.存储器702可以是只读存储器(read-only memory，rom)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，ram)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
152.作为一种可能的实现方式，存储器702可以独立于处理器701存在，存储器702可以通过总线703与处理器701相连接，用于存储指令或者程序代码。处理器701调用并执行存储器702中存储的指令或程序代码时，能够实现本技术实施例提供的传感器确定方法。
153.另一种可能的实现方式中，存储器702也可以和处理器701集成在一起。
154.总线703，可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，isa)总线、外围设备互连(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图13中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
155.需要指出的是，图13示出的结构并不构成对该tsn网关70的限定。除图13所示部件之外，该tsn网关70可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
156.可选的，本技术实施例提供的tsn网关70还可以包括通信接口704。
157.通信接口704，用于与其他设备通过通信网络连接。该通信网络可以是以太网，无线接入网，无线局域网(wireless local area networks，wlan)等。通信接口704可以包括用于接收数据的接收单元，以及用于发送数据的发送单元。
158.在一种设计中，本技术实施例提供的tsn网关70中，通信接口还可以集成在处理器中。
159.在本技术实施例提供的tsn网关的另一种硬件结构中，电子设备可以包括处理器以及通信接口。处理器与通信接口耦合。
160.处理器的功能可以参考上述处理器的描述。此外，处理器还具备存储功能，可以参考上述存储器的功能。通信接口用于为处理器提供数据。该通信接口可以是通信装置的内部接口，也可以是通信装置对外的接口。
161.需要指出的是，上述另一种硬件结构并不构成对tsn网关的限定，除上述另一种硬件部件之外，该tsn网关可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
162.在采用硬件的形式实现上述集成的模块的功能的情况下，本技术实施例提供了上述实施例中所涉及的中间件的结构示意图可以参照上述执行机的结构示意图。
163.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机执行该指令时，该计算机执行上述方法实施例所示的数据处理方法流程中的各个步骤。
164.本技术实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例中的数据处理方法。
165.其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘。随机存取存储器(random access memory，ram)、只读存储器(read-only memory，rom)、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、寄存器、硬盘、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compact disc read-only memory，cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的人以合适的组合、或者本领域数值的任何其他形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(application specific integrated circuit，asic)中。在本技术实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
166.由于本技术的实施例中的服务器、用户设备、计算机可读存储介质、计算机程序产品可以应用于上述方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本技术实施例在此不再赘述。
167.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。