三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統與流程

2023-09-18 07:17:55 3

本發明涉及一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，涉及網際網路、電信網以及廣電網三大網絡領域。

背景技術：

三網融合是指網際網路、電信網以及廣電網三大網絡通過改進技術使其互相融合，實現共享資源、語音通話及上網等功能。目前，三網融合已經從試點階段大力向全國普及推廣階段邁進，這就要求在核心技術層面要有著質的飛躍和突破。而接入網技術一直是三大網絡互融後提升的關鍵，故改進接入網的性能對促進三網融合技術的發展起到了關鍵性作用，在接入網技術中我國採用的是HINOC（HIgh performance Network Over Coax）技術標準，目前，HINOC1.0技術是已經發布的標準，HINOC2.0標準處於正在研究階段。

HINOC系統是由HINOC Bridge（簡稱HB）和HINOC Modem（簡稱HM）構成，所謂HINOC接入網就是指光纖到用戶的最後一百米傳輸距離，將寬帶合理分配給各個HM的一個體系。HINOC寬帶技術高性能通信要求MAC（Medium Access Control）協議具有區分不同業務優先級的多優先級系統保障功能，所以改進MAC層的調度機制實現系統的多優先級具有現實意義。

HINOC MAC協議中採用了輪詢控制的方式，區分優先級可以滿足時延敏感業務的需求。輪詢系統中的限定k=N服務系統可以很好地控制系統信息發送的時延服務質量，在這裡通過對N的不同取值（即不同的k值代表不同服務類型）來區分不同的優先級，N值越大，一次發送數據量越大，優先級越高，從而達到多優先級的控制方式。例如，在實際應用中，經常有同一個系統中的不同業務信息要求不同的時延服務質量等，對於那些攜帶信息量大且對實時性要求高的數據，需要一次性多發送幾個數據，這樣可以採用優先級高的方式來發送；對於攜帶的信息量相對較少且允許有一定延時的數據則可用相對低的優先級發送；而對於一些攜帶信息量很少，允許較長延時的數據甚至可選擇一次只發送一個數據的方式進行數據傳輸。綜上所述，區分多優先級控制方式的服務策略可以滿足各種業務差異性需求，同時又可以提高HINOC接入技術的效率。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，通過在一個HINOC系統中以四類限定服務策略區分出四類優先級服務，從而實現以這種多優先級控制的方式來滿足在實際應用中不同業務信息對時延等服務質量的不同傳輸需求，從而優化和提升業務的寬帶接入。

為實現上述目的，本發明一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統的方案包括：系統採用HINOC MAC層協議，將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標誌來進行區分，通過幀的HM_QoS標誌位來判斷選擇當前數據幀輸送的優先級類型，然後進入相應優先級的系統節點按相應的服務規則進行信息傳輸；

在系統節點的數據信息傳輸服務系統中採用輪詢控制的方式，將系統中節點按傳輸優先級分為四類，分別為限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務；不同類的節點之間通過對輪詢控制幀標誌位的判斷依次有序的進行數據信息的傳輸，並且使得不同類節點的信息分組數在傳輸信息時都能分別按不同優先級的服務規則進行服務，針對不同業務類型信息提供系統多優先級功能保障，滿足不同數據信息傳輸時對系統區分多優先級的需求，最終優化和提升了業務的寬帶接入。

三網融合寬帶接入優先級輪詢控制系統，包括：

用於網絡初始化，將系統不同業務類型數據幀相應設置為不同優先級控制標誌位的模塊；

用於判斷節點的標誌位選擇相應服務規則進行信息傳輸的模塊；

用於發送按限定（k=1）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；

用於發送按限定（k=2）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；

用於發送按限定（k=3）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；

用於發送按限定（k=4）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；

用於轉向查詢下一個HM並判斷HM輪詢列表是否全部接收服務的模塊。

所述系統HINOC MAC層協議採用星型拓撲結構，以中心結點為控制節點HB，則類似IEEE802.11的MAC層PCF點協調功能P的HINOC MAC協議，採用多優先級控制的方式CF（Point Coordinator Function）的中心接入點AP；HINOC1.0中一個HB可以與32個HM相連，HM接收HB傳送下來的信號，接收到的幀成為下行幀；HB接收HM傳送上來的信號，接收到的幀成為上行幀，各HM之間不能通信；HB連接在光設備的末端，另一端又與HM相連，它既作為光信號的接口又可以作為中心控制結點控制整個HINOC系統有序高效地運行，HM通過同軸電纜講HB設備和用戶電視、PC等終端相連；HB按照約定的固定時間發送 幀給HM來規定下一個信道分配方案，一個MAP幀所規劃的信道周期叫做MAP周期。

所述三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法，包括如下步驟：

（1）初始化各MAP周期：將此時HM向HB發送R幀報告當前隊列情況和接下來的周期信道使用方案，HB向HM廣播幀即下一個周期的信道分配計劃；

（2）判斷MAP授權：判斷HM通過R幀已經得到HB的授權，如果得到授權，HM則加入輪詢列表，否則繼續發送R幀報告隊列情況直到獲得信道使用權；

（3）各HM加入輪詢列表：將獲得授權的HM進入已有的輪詢列表準備接受服務；

各乙太網幀在信道中傳輸：通過HINOC系統功能，各乙太網幀被分片/重組，打包/拆包後得到HIMAC數據幀在信道中傳輸；

（4）判斷HM_QoS標誌位：對不同控制幀標誌的不同類數據分別按限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務四種不同的服務規則傳輸數據信息。

（5）將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標誌來進行區分，通過幀的HM_QoS標誌位來判斷選擇當前數據幀輸送的服務規則，然後按相應的服務規則進行信息傳輸。

（6）在按限定（k=N）服務規則傳遞數據信息時段：偵聽信道，根據是否收到控制幀來判斷節點是否進行數據發送。若無控制幀收到，則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點；若有控制幀收到，則進而判斷該節點是否有數據發送，即節點內信息分組數是否為零。若該節點內信息分組數不為零，則對該節點內的信息分組數按限定k=N服務規則進行發送，發送完成後，跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點；若該節點內信息分組數為零，則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點。

所述限定（k=N）服務輪詢系統的服務規則為：

伺服器按照規則依次對每個非空隊列中的N個信息分組進行服務，且每次至多服務N個信息分組。

轉向查詢下一個HM：對輪詢列表中的信息分組依次輪詢，直到HM的輪詢列表全部被服務。

判斷HM輪詢列表是否全部接收服務：整個過程結束後進入接下來的MAP周期。

所述初始化各MAP周期具體為：MAP幀首先根據R幀的報告來分配信道，HB授權給HM，之後根據HIMAC幀攜帶信息對相同業務的數據幀進行打包進入各自優先級隊列，最後進入R幀所分配的信道進行傳輸至各自隊列。

所述偵聽時段的具體方法為：節點進入偵聽時段後，設置並啟動對應偵聽時段時間的計時器T2，激活處於偵聽狀態。

所述發送時段的具體方法為：若節點有數據需要發送，則在時間窗隨機產生一個退避時間，節點對信道偵聽一個退避時間；偵聽結束後，若節點偵聽到自己對應的標誌位，則對該節點以相應服務規則進行信息分組的數據發送，數據發送結束後跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點；

若節點沒有數據需要發送，則節點立即則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點，本節點發送時段結束。

所述系統中不同業務類型數據幀的優先級和服務類型的選擇分類方法為：在輪詢系統限定(K=N)服務中，限定(K=1)服務最能滿足數據傳輸實時性和可靠性需求，限定(K=2)服務次之，依次類推，在限定(K=N)的服務類型中，N的數值越大其數據傳輸時延越大，傳輸的信息量也越小；故描述系統中可將限定(K=1)服務視為具有最高優先級的數據傳輸服務類型，次之為限定(K=2)服務，第三優先級為限定(K=3)服務，限定（k=4）服務的優先級最低。

本發明提出了一種新的HINOC MAC協議，採用多優先級控制的方式，將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標誌來進行區分，通過幀的HM_QoS標誌位來判斷選擇當前數據幀輸送的優先級類型，然後進入相應優先級的系統節點按相應的服務規則進行信息傳輸。在系統節點的數據信息傳輸服務系統中採用輪詢控制的方式，將系統中節點按傳輸優先級分為四類，分別為限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務。不同類的節點之間通過對輪詢控制幀標誌位的判斷依次有序的進行數據信息的傳輸，並且使得不同類節點的信息分組數在傳輸信息時都能分別按不同優先級的服務規則進行服務。

本發明提供新的HINOC MAC層的多優先級控制方式，實現了在實際應用中，通過一種簡單的方式對不同業務類型信息提供系統多優先級功能保障，從而滿足不同數據信息傳輸時對系統區分多優先級的需求，最終優化和提升了業務的寬帶接入。

附圖說明

圖1是本發明中HINOC邏輯結構圖；

圖2是本發明中MAP周期圖；

圖3是本發明中數據幀格式圖；

圖4是本發明中節點類型轉化示意圖；

圖5是本發明系統工作過程流程示意圖；

圖6是本發明中限定k=N服務模塊工作過程流程示意圖；

圖7是本發明系統工作時只有1號節點有數據要發送情況下的FPGA硬體仿真圖；

圖8是本發明系統工作時2號和3號節點有數據要發送情況下的FPGA硬體仿真圖；

圖9是本發明系統工作時3號節點只有1個數據要發送情況下的FPGA硬體仿真圖；

圖10是本發明系統工作時4個節點都有數據要發送情況下的FPGA硬體仿真圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明：

本發明一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法，包括如下步驟：

初始化各MAP周期：此時HM向HB發送R幀報告當前隊列情況和接下來的周期信道使用方案，HB向HM廣播幀即下一個周期的信道分配計劃。

判斷MAP授權：判斷HM通過R幀已經得到HB的授權，如果得到授權，HM則加入輪詢列表，否則繼續發送R幀報告隊列情況直到獲得信道使用權。

各HM加入輪詢列表：將獲得授權的HM進入已有的輪詢列表準備接受服務。

各乙太網幀在信道中傳輸：通過HINOC系統功能，各乙太網幀被分片/重組，打包/拆包後得到HIMAC數據幀在信道中傳輸。

判斷HM_QoS標誌位：對不同控制幀標誌的不同類數據分別按限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務四種不同的服務規則傳輸數據信息。

將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標誌來進行區分，通過幀的HM_QoS標誌位來判斷選擇當前數據幀輸送的服務規則，然後按相應的服務規則進行信息傳輸。

在按限定（k=N）服務規則傳遞數據信息時段：偵聽信道，根據是否收到控制幀來判斷節點是否進行數據發送。若無控制幀收到，則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點；若有控制幀收到，則進而判斷該節點是否有數據發送，即節點內信息分組數是否為零。若該節點內信息分組數不為零，則對該節點內的信息分組數按限定k=N服務規則進行發送，發送完成後，跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點；若該節點內信息分組數為零，則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點。

限定（k=N）服務輪詢系統的服務規則為：

伺服器按照規則依次對每個非空隊列中的N個信息分組進行服務，且每次至多服務N個信息分組。

轉向查詢下一個HM：對輪詢列表中的信息分組依次輪詢，直到HM的輪詢列表全部被服務。

判斷HM輪詢列表是否全部接收服務：整個過程結束後進入接下來的MAP周期。

所述初始化各MAP周期具體為：MAP幀首先根據R幀的報告來分配信道，HB授權給HM，之後根據HIMAC幀攜帶信息對相同業務的數據幀進行打包進入各自優先級隊列，最後進入R幀所分配的信道進行傳輸至各自隊列。

偵聽時段的具體方法為：

節點進入偵聽時段後，設置並啟動對應偵聽時段時間的計時器T2，激活處於偵聽狀態。

發送時段的具體方法為：

若節點有數據需要發送，則在時間窗隨機產生一個退避時間，節點對信道偵聽一個退避時間；偵聽結束後，若節點偵聽到自己對應的標誌位，則對該節點以相應服務規則進行信息分組的數據發送，數據發送結束後跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點；

若節點沒有數據需要發送，則節點立即則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點，本節點發送時段結束。

系統中不同業務類型數據幀的優先級和服務類型的選擇分類方法為：在輪詢系統限定(K=N)服務中，限定(K=1)服務最能滿足數據傳輸實時性和可靠性需求，限定(K=2)服務次之，依次類推，在限定(K=N)的服務類型中，N的數值越大其數據傳輸時延越大，傳輸的信息量也越小。故在本文所描述系統中可將限定(K=1)服務視為具有最高優先級的數據傳輸服務類型，次之為限定(K=2)服務，第三優先級為限定(K=3)服務，限定（k=4）服務的優先級最低。這樣，對於那些攜帶信息量大且對實時性要求高的數據信息，便可將其標誌為最高優先級，以限定(K=1)的服務方式進行傳輸，以便能保證數據信息的完整性、準確性和實時性；對於攜帶的信息量相對較少且允許有一定延時的數據則可將其標誌為次高優先級，以限定(K=2)的服務方式進行傳輸；對於攜帶的信息量不多且允許較長延時的數據則可將其標誌為第三優先級，以限定(K=3)的服務方式進行傳輸；最後，對於一些攜帶信息量很少，允許時間上的較大延時對實時性沒有硬性要求的數據我們便可選擇將其標誌為最低優先級，以限定（k=4）的服務方式進行傳輸。這樣便實現了對不同業務類型數據幀的優先級和服務類型的選擇分類。

一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制系統，包括：

用於網絡初始化，將系統不同業務類型數據幀相應設置為不同優先級控制標誌位的模塊；

用於判斷節點的標誌位選擇相應服務規則進行信息傳輸的模塊；

用於發送按限定（k=1）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；

用於發送按限定（k=2）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；

用於發送按限定（k=3）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；

用於發送按限定（k=4）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；

用於轉向查詢下一個HM並判斷HM輪詢列表是否全部接收服務的模塊。

如圖1為本發明中HINOC邏輯結構圖，HINOC MAC層協議採用星型拓撲結構，以中心結點為控制節點（HB）——類似IEEE802.11的MAC層PCF點協調功能PCF（Point Coordinator Function）的中心接入點AP。HINOC1.0中一個HB可以與32個HM相連，HM接收HB傳送下來的信號，接收到的幀成為下行幀；HB接收HM傳送上來的信號，接收到的幀成為上行幀，各HM之間不能通信。宏觀上來說，HB連接在光設備的末端，另一端又與HM相連，它既作為光信號的接口又可以作為中心控制結點控制整個HINOC系統有序高效地運行，HM通過同軸電纜講HB設備和用戶電視、PC等終端相連。

HB按照約定的固定時間發送 幀給HM來規定下一個信道分配方案，一個MAP幀所規劃的信道周期叫做MAP周期，如圖2為本發明中MAP周期圖，具體的順序是:MAP幀首先根據R幀的報告來分配信道，HB授權給HM，將相同優先級的數據幀打包進入各自優先級隊列，最後打包傳輸。

如圖3為本發明中數據幀格式，首部、子幀頭集合、各子幀、填充和CRC校驗五個部分組成了HINOC2.0數據幀，首部包含各HM的標識，擴展各子幀頭標誌，子幀數目和用以標識首個和末位乙太網幀的分片信息。在幀的首部中加入一個8位的HM_PRI優先級控制欄位，1~2位表示標誌位為「00」的最高優先級，採用限定k=1服務策略；3~4位表示標誌位為「01」的次高優先級，採用限定k=2服務策略；5~6位表示標誌位為「10」的第三優先級，採用限定k=3服務策略；7~8位表示標誌位為「11」的最低優先級，採用限定k=4服務策略。

如表1為系統網絡輪詢表，在初始化各MAP周期階段，MAP幀首先根據R幀的報告來分配信道，HB授權給HM，之後根據HIMAC幀攜帶信息對相同業務的數據幀進行打包進入各自優先級隊列，最後進入R幀所分配的信道進行傳輸至各自隊列。判斷HM通過R幀已經得到HB的授權，如果得到授權，HM則加入輪詢列表，將獲得授權的HM進入已有的輪詢列表準備接受服務。

表1是本發明中系統網絡輪詢表；

從表中可以看出，系統在工作過程中按順序依次訪問各節點，可簡單對模型中的輪詢機製做如下說明：

在初始化階段，首先根據R幀的報告來分配信道，HB授權給HM，之後根據HIMAC幀攜帶信息對相同業務的數據幀進行打包進入各自優先級隊列，判斷HM通過R幀已經得到HB的授權，如果得到授權，HM則加入輪詢列表，將獲得授權的HM進入已有的輪詢列表準備接受服務。

1.1 系統內各類節點分別用1、2、3、4標明其查詢順序。

1.2 無線網絡通過輪詢方式對系統內各類節點中的數據進行收集、融合，其信息傳輸採用多時間連續的多規則服務策略。

如圖2為系統內節點類型轉化示意圖；圖3是系統工作過程流程示意圖。本發明是基於一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法的一種改進，系統中的各類節點在生命周期內採用輪詢調度的方式。一個循環周期需要依次對四類節點進行訪問並且對各類節點按相應的服務規則進行信息傳輸，下面進行具體介紹：

2.1 系統啟動工作後初始化各MAP周期，判斷HM授權後加入輪詢列表，之後系統在工作過程中按順序依次訪問各類節點，同時要求每次偵聽時只有偵聽到本類節點的輪詢控制幀時該類節點才進入服務狀態，否則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點。

2.2 若對當前查詢的HM_QoS標誌位進行判斷為「00」，則進入限定k=1服務方式，在本次查詢服務過程中將按限定k=1服務的規則對信息分組數進行服務，即伺服器按照規則依次對每個非空隊列中的1個信息分組進行服務，且每次至多服務一個信息分組。當前站點服務完成後轉向查詢下一節點，繼續採集信息。

2.3若對當前查詢的HM_QoS標誌位進行判斷為「01」，則進入限定k=2服務方式，在本次查詢服務過程中將按限定k=2服務的規則對信息分組數進行服務，即伺服器按照規則依次對每個非空隊列中的2個信息分組進行服務，且每次至多服務兩個信息分組。當前站點服務完成後轉向查詢下一節點，繼續採集信息。

2.4若對當前查詢的HM_QoS標誌位進行判斷為「10」，則進入限定k=3服務方式，在本次查詢服務過程中將按限定k=3服務的規則對信息分組數進行服務，即伺服器按照規則依次對每個非空隊列中的3個信息分組進行服務，且每次至多服務三個信息分組。當前站點服務完成後轉向查詢下一節點，繼續採集信息。

2.5若對當前查詢的HM_QoS標誌位進行判斷為「11」，則進入限定k=4服務方式，在本次查詢服務過程中將按限定k=4服務的規則對信息分組數進行服務，即伺服器按照規則依次對每個非空隊列中的4個信息分組進行服務，且每次至多服務四個信息分組。當前站點服務完成後轉向查詢下一節點，繼續採集信息。

2.6在一個HM工作周期內將按照查詢順序依次訪問系統中的1、2、3、4四類節點，一次查詢服務結束後在下一個HM工作周期開始又重複上一HM周期過程，按照查詢順序依次訪問系統中的1、2、3、4四類節點，如此工作下去，直到HM輪詢列表全部接收服務，便結束工作。

為了更好的來了解此控制方法，我們通過圖7、圖8、圖9和圖10所示的系統工作FPGA硬體仿真圖來實際的分析一下本發明所述的控制方法用於系統工作時的具體情況。

3.1本文所示的系統工作FPGA硬體仿真圖中，系統檢測脈衝clk上升沿有效，此上升沿代表著系統中各類節點的輪詢幀；t1代表對控制幀標誌位為「00」的限定k=1服務類型的節點進行數據傳輸，t2代表對控制幀標誌位為「01」的限定k21服務類型的節點進行數據傳輸，t3代表對控制幀標誌位為「10」的限定k=3服務類型的節點進行數據傳輸，t4代表對控制幀標誌位為「11」的限定k=4服務類型的節點進行數據傳輸。

em1代表標誌位為「00」的各節點中有無數據需要傳輸，且em1為0時代表有數據需要傳輸，em1為1時代表無數據需要傳輸；em2代表標誌位為「01」的各節點中有無數據需要傳輸，且em2為0時代表有數據需要傳輸，em2為1時代表無數據需要傳輸；em3代表標誌位為「10」的各節點中有無數據需要傳輸，且em3為0時代表有數據需要傳輸，em3為1時代表無數據需要傳輸；em4代表標誌位為「11」的各節點中有無數據需要傳輸，且em4為0時代表有數據需要傳輸，em4為1時代表無數據需要傳輸。其中，在實際應用中em1，em2，em3，em4的給出應由節點內部系統給出。

3.1.1 對於限定k=1服務的各節點中，若無數據，即檢測時節點內的信息分組數n1為0，則em1為1；若有數據，即檢測時節點內的信息分組數n1不為0，則em1為0，此時節點內需要用一定的內部程序對n1進行改變從而控制em1的跳變，也就是發送完一個數據則n1變為0，繼而em1跳變為1。

3.1.2對於限定k=2服務的各節點中，若無數據，即檢測時節點內的信息分組數n2為0，則em2為1；若有數據，即檢測時節點內的信息分組數n2不為0，則em2為0，此時節點內需要用一定的內部程序對n2進行改變從而控制em2的跳變，也就是發送完一個數據則n2減1，若n2減1後變為0，則em2跳變為1，若n2減1後不為0，則繼續再發送一個數據後讓n2變為0，繼而em2跳變為1。

3.1.3對於限定k=3服務的各節點中，若無數據，即檢測時節點內的信息分組數n3為0，則em3為1；若有數據，即檢測時節點內的信息分組數n3不為0，則em3為0，此時節點內需要用一定的內部程序對n3進行改變從而控制em3的跳變，也就是發送完一個數據則n3減1，若n3減1後變為0，則em3跳變為1，若n3減1後不為0，則繼續再發送第二個數據，隨之n3再減1，若n3再減1後變為0，則em3跳變為1，若n3再減1後不為0，則繼續發送第三個數據後讓n3變為0，繼而em3跳變為1。

3.1.4對於限定k=4服務的各節點中，若無數據，即檢測時節點內的信息分組數n4為0，則em4為1；若有數據，即檢測時節點內的信息分組數n4不為0，則em4為0，此時節點內需要用一定的內部程序對n4進行改變從而控制em4的跳變，也就是發送完一個數據則n4減1，若n4減1後變為0，則em4跳變為1，若n4減1後不為0，則繼續再發送第二個數據，隨之n4再減1，若n4再減1後變為0，則em4跳變為1，若n4再減1後不為0，則繼續發送第三個數據，然後n4第三次減1，若n4第三次減1後變為0，則em4跳變為1，若n4第三次減1後不為0，則繼續再發送第四個數據後讓n4變為0，繼而em4跳變為1。

3.2 如圖7所示，系統開始工作後，按查詢順序依次對四類節點進行查詢服務。當第一個檢測到em1為零（即控制幀標誌位為「00」的節點裡面有數據等待傳輸）的有效脈衝上升沿來臨時，對1號節點中數據按限定k=1服務規則進行傳輸（此時在圖中反映為t1有一個數據發送時間不為零）；當第一類節點服務完成後轉向查詢下一類節點，由於第2、3、4類節點中都沒有數據發送，故系統三個查詢轉換時間過後，系統的一個周期結束。

3.3 如圖8所示，系統開始工作後，按查詢順序依次對四類節點進行查詢服務。一號節點內的信息數一直為零，故第一個被檢測到有數據的節點為2號節點，當第一個檢測到em2為零（即控制幀標誌位為「01」的節點裡面有數據等待傳輸）的有效脈衝上升沿來臨時，對2號節點中數據按限定k=2服務規則進行傳輸（此時在圖中反映為t2有兩個數據發送時間不為零）；當第二類節點服務完成後轉向查詢下一類節點，當第二個檢測到em3為零（即控制幀標誌位為「10」的節點裡面有數據等待傳輸）的有效脈衝上升沿來臨時，對3號節點中數據按限定k=3服務規則進行傳輸（此時在圖中反映為t3有三個數據發送時間不為零），當第三類節點服務完成後轉向查詢下一類節點，4號節點中數據為零，沒有數據進行傳輸，故一個查詢轉換時間之後，系統的一個周期結束。

3.4 如圖9所示，系統開始工作後，按查詢順序依次對四類節點進行查詢服務。圖中所示系統中1號和2號節點中待發送數據均為零，故第一個被檢測到有數據的節點為3號節點（見在FPGA仿真圖9中對三號節點服務時段加了一條藍色/灰色的寬線位置，該顏色線條只為輔助顯示說明用），當第一個檢測到em3為零（即控制幀標誌位為「10」的節點裡面有數據等待傳輸）的有效脈衝上升沿來臨時，對3號節點中數據按限定k=3服務規則進行傳輸，由於3號節點中只有1個待發送數據，故發送完1個數據之後便結束本節點的數據傳輸（此時在圖中反映為t3有1個數據發送時間不為零），由於4號節點中無待傳輸數據，故一個查詢轉換時間之後，系統的一個周期結束。

3.5如圖10所示，系統開始工作後，按查詢順序依次對四類節點進行查詢服務。當第一個檢測到em1為零（即控制幀標誌位為「00」的節點裡面有數據等待傳輸）的有效脈衝上升沿來臨時，對1號節點中數據按限定k=1服務規則進行傳輸（此時在圖中反映為t1有一個數據發送時間不為零）；當第一類節點服務完成後轉向查詢下一類節點，當第二個檢測到em2為零（即控制幀標誌位為「01」的節點裡面有數據等待傳輸）的有效脈衝上升沿來臨時，對2號節點中數據按限定k=2服務規則進行傳輸（此時在圖中反映為t2有兩個數據發送時間不為零）；當第二類節點服務完成後轉向查詢下一類節點，當第三個檢測到em3為零（即控制幀標誌位為「10」的節點裡面有數據等待傳輸）的有效脈衝上升沿來臨時，對3號節點中數據按限定k=3服務規則進行傳輸（此時在圖中反映為t3有三個數據發送時間不為零）；當第三類節點服務完成後轉向查詢下一類節點，當第四個檢測到em4為零（即控制幀標誌位為「11」的節點裡面有數據等待傳輸）的有效脈衝上升沿來臨時，對4號節點中數據按限定k=4服務規則進行傳輸（此時在圖中反映為t4有四個數據發送時間不為零），至此，系統的一個周期結束。