基于重要性抽樣的時間觸發調度表生成方法

羅澤雄，曲國遠，嚴龍，湯雪乾

中國航空無線電電子研究所 電子部，上海 200233

航空電子系統經歷了分立式、聯合式、綜合式和先進綜合式的發展階段，目前正在發展分布式綜合模塊化航空電子(Distributed Integrated Modular Avionics，DIMA)體系架構，并使分時分區處理與時間觸發通信綜合化互連技術相結合。

SAE AS6802標準定義的時間觸發以太網(Time-Triggered Ethernet，TTE)是可以容納時間觸發(Time Trigered,TT)、速率約束(Rate Constraint，RC)事件觸發和“盡力傳”(Best Effort，BE)流量的混合關鍵性綜合化互連技術，其中TT流量具有嚴格的時間確定性，適用于安全和任務關鍵性的航空電子信息傳輸，并已經用于美國航空航天局(NASA)載人飛船。在基于協議控制幀(Protocol Control Frame，PCF)的分布式時鐘同步機制的支持下，根據離線生成的調度表進行TT流量調度，并在預留保護間隔的條件下允許RC和BE流量在“孔隙”(Porosity)中傳輸。

將周期性的TT流量作為虛擬鏈路(Virtual Link，VL)，并將實時調度和網絡拓撲的約束轉化為可滿足性模理論(Satisfiability Modulo Theories，SMT)問題，利用形式化求解器求解。可以采用根據可調度的難度由難到易排序的方法，增量化SMT求解提高求解效率。時間觸發調度表也可以借鑒IMA系統中嚴格周期調度，文獻[11]采用混合整數線性規劃(MILP)方法和博弈理論進行建模和求解，文獻[12]則對MILP模型進行了線搜索解釋。

形式化描述不便于描述作業鏈等較為復雜的應用要求，可以采用啟發式算法。文獻[13-15]則分別采用了“盡可能快”(As Soon As Possible，ASAP)、免疫算法和樹搜索算法求解TT調度表；其中，文獻[15]給出了根據交換轉發的延遲將路徑上各物理鏈路的待調度時隙左移并回卷，隨后將它們已占用的時隙以“或”邏輯相掩(Masked)，求得空閑時隙的方法。

文獻[16]創造性地給出了處理任務與通信任務的聯合調度，但處理任務的粒度較細，與分時分區的航空電子ARINC 653操作系統的應用場景有所不同。文獻[18]則將分區作為整體考慮，實現了求解增量化和生命周期的大增量化，并在SMT+MILP的基礎上引入了MAX-SAT問題，以不滿足的可能性最小為優化條件。

文獻[15]為每條VL構造相掩的時隙軸，采用ASAP調度表生成算法；借鑒文獻[18]的思想，對于無法嚴格周期調度的VL可以放寬到最小抖動時隙分配，并且采用重要性抽樣(Importance Sampling，IS)方法進行優化。

早在20世紀40年代的曼哈頓工程中，IS方法就被發明用于大幅度加快稀有事件仿真的速度；隨后被廣泛應用于失效概率評估等工程領域，但它也是一種通過扭曲樣本概率分布進行啟發式尋優的方法，可根據應用設置各種優化準則，包含考慮作業之間復雜的時序依賴關系(類似于文獻[21])。

本文所述研究工作的創新性思路為：① 對于TT VL的可調度性和某些VL作業鏈延遲的2種不同的優化準則，提出兩階段的基于IS的TT調度表生成方法，克服了SMT求解器只能得到可行解且求解過程為“黑盒”的不足；② 給出面向應用的TT VL作業鏈的描述方法和串聯、匯合關系下延遲的累加方法，既考慮TT通信任務實例(即：作業)之間的時序依賴關系，又能通過最壞情況下最好準則評價任務組的性能，并可以靈活適用于網絡與處理分區同步或不同步的情況。

1 時間觸發流量模型

設TT通信任務的集合{,∈}為周期性的，周期為{Ф}；設每個TT通信任務的數據包長度是給定的，且以時間為單位，記為{}。時間觸發調度表的集成循環(Integrated Cycle，IC)為{Ф}中的最小值，而集群循環(Cluster Cycle，CC)為各個周期的最小公倍數。

考慮到TT流量和RC流量共用物理鏈路，為了能夠使處理TT流量的嵌入式程序及時阻斷RC流量，設置保護間隔(Guard Margin)。

為了進一步實現多孔調度，TT網絡規劃中一般限定“孔”的最小值。一般要求“孔”中至少能夠容納一個最長幀。對于物理碼速率為1 Gbit/s 或100 Mbit/s的TTE網絡，傳輸一幀長度為1 518字節的以太網最長幀耗時分別約為12 μs 或120 μs，物理鏈路速率為1 Gbit/100 Mbit/s條件下,TTTech公司的TT-Plan軟件默認的TT窗口之間最小間隔值分別為20、200 μs。

調度的時候不妨令TT通信實例長度=++，即TT調度表考慮各條TT VL的實例分別以占用時間軸，這樣調度的效果就同時考慮了保護間隔和多孔調度要求。

TT通信調度表將時間軸分解為時隙，時隙長度等于常量，則周期Ф、TT通信實例長度(對變長時間段除以并上取整，占據1個或多個時隙)、IC循環和CC循環的長度和都可以用時隙為單位整數表示。

與文獻[7]類似，要求為所有的物理鏈路生成TT調度表，且調度表的長度等于CC中時隙的數目。注意到TTE網絡是采用交換機互連，對于每條VL，交換機的技術時延以及與數據包長度有關的存儲轉發延遲。在圖1的例子中，設從ES發出的某條VL經過交換機Sw和Sw，先驗已知分別延遲與。如果還沒有對這條VL分配時隙，要決定可以分配給該VL(設為VL)的實例的空閑時隙，可以ES接入物理鏈路的調度表為基準，將第2級和第3級物理鏈路的調度表分別左移,和sum,=,+,，并將早于基準0點的部分回卷之后接到后面；隨后將各物理鏈路現有的調度表中已經占用的部分邏輯“或”相掩之后，形成“合成時隙”，其時間軸上的空閑時隙才是可以無沖突占用的。

值得說明的是，在TTE網絡中，每個IC均有PCF同步過程，同步過程時間段是不能被TT占用的開銷。

如果采用ASAP方法進行嚴格周期調度，則對于未調度的VL，在現有的“合成時隙”下指定一個嘗試偏移量起點,0，如果實例時間段的集合{[,,,+-1]}都處于空閑區間，則找到了一個可行解，其中,=,0+×Ф，= 0,1,…,-1,=Ф；如果實例時間段與已占據的時隙沖突，則嘗試偏移量右移一個時隙，重復此操作。ASAP方法取最早找到的一個可行偏移量作為VL的起始相位,0。經過ASSP方法找到可行偏移量的VL的調度信息為{Ф,, ,0}。

圖1 時隙的左移、回卷和相掩Fig.1 Shift, wrap and masking of slots

如果遍歷所有的起點都找不到嚴格調度的可行解，可以從某個嘗試點出發選定第一個實例可行的嘗試偏移量,0，其他實例依次遍歷空閑的時隙，并利用類似于文獻[19]的方法評價該方案與嚴格周期方案相比的抖動。可以枚舉嘗試偏移量,0的取值，選擇所有方案中抖動量最小的。但調度信息需要記錄所有實例的相位，得到的調度信息為{Ф,,{,0,,1, …,,-1}}。

與SMT調度方法一樣，本文所述的方法也是依次進行時隙嘗試和分配的，顯然先嘗試的VL獲得嚴格周期調度的機會大。根據文獻[8]采用嚴格周期利用率(Strict-Periodic Utilization, SPU)對各TT VL的可調度性進行排序，先調度難調度的流量，可以提高系統整體的可調度性。

2 兩階段重要性抽樣

2.1 重要性抽樣過程

重要性抽樣是一種面向實驗或仿真的迭代優化方法。其思路為，將待確定的參數作為隨機變量，設定其離散的概率密度函數；每次從各個隨機變量的樣本空間抽樣，并記錄樣本值；利用優化準則對實驗或仿真結果進行評價。運行多次仿真，將評價結果排序，設定一個比例作為閾值，有0<<1。選出較優的樣本，使被選出的樣本數目與樣本總數的比例為，對所選出的樣本值進行統計，形成經驗分布概率密度函數,sa；并設定一個更新因子，0 <<1，令

+1=(1-)+,sa

(1)

隨后利用更新的概率密度函數+1改變樣本空間的總體，重新進行抽樣，迭代上述過程，直至找到滿足指標要求的參數設置，或者使評價結果的統計量在誤差范圍內不再變化。

具體到TT調度表生成問題，需要解決TT調度表的可調度性問題，以及給定作業鏈的延遲時間較短的優化目標。

這2個優化目標屬于不同性質的問題，所以它們的評價指標很難結合表達，所以采用兩階段重要性抽樣。

第1階段以可調度性(即：作業盡可能按照嚴格周期進行調度，不能遵循嚴格周期調度，則要求每個作業發生時間偏離周期的間隔抖動較小)為優化準則，迭代一定輪次，嘗試各VL偏移量,0的取值使得整個TT調度的可調度性較好，減少ASAP盲目嘗試的次數。

在第2階段，保留第1階段扭曲的各VL嘗試偏移量,0的分布，描述并評價作業鏈起始到結束的延遲，并適當結合可調度性(如：不可調度的罰函數)進行重要性抽樣，啟發式得出近優的TT調度表，同時保證可調度性和作業鏈及時性。

2個階段所采用的IS算法過程類似，所不同的只是評價方法和停止條件，如圖2所示。

圖2 時間觸發調度表生成的重要性抽樣Fig.2 Important sampling for TT scheduling generation

2.2 第1階段：優化可調度性

在第次迭代的第輪嘗試中，對于第條TT VL，第1階段的評價方法主要考慮3方面的因素，計算代價的數值,,，如表1所示，有,,=1,,,+2,,,。求和得到本輪次總代價,。

在表1中，為指示函數，在腳標中邏輯函數成立的情況下為1，否則為0；例如：表1中,0<,0表示在,0<,0成立的條件下取值為1，否則為0。對于非嚴格周期調度的情況，在代價2中加上整個CC的時隙數作為懲罰；而完全不可調度，則選取一個很大的罰值，經驗上可以取的10倍。

在進行重要性抽樣之前，已經對每條物理鏈路進行了利用率檢查，保證TT流量加上保護間隔導致的利用率小于1。但在這種情況以及允許有抖動的條件下，仍可能出現TT VL不可調度的情況，原因在于被占用的時隙之間連續存在的空閑時隙過短，無法容納未調度的數據包。

在計算經驗分布函數的過程中，將記錄3種指標：第次迭代中代價{,}(=1,2,…,)的最小值,min、經過排序后最小的·嘗試的部分和,TH，以及本次迭代所用的時間。這3個指標的減小都能說明可調度性得到了改善，其中減小的意義在于，進行最小抖動的非嚴格周期調度所需時間遠大于嚴格周期可調度情況下的ASAP，越短說明本次迭代整體上有更多的TT VL滿足嚴格周期可調度條件，所選的嘗試偏移量越合理。

除了達到迭代的輪次退出最外層循環之外，還通過上述3個參數,min、,TH、判定停止條件，由于隨機因素的影響，某個參數可能在不同的

表1 第1階段的評價方法Table 1 Evaluation methods in the first stage

迭代輪次有所起伏，所以規定只有這3個參數全都不再減小的時候，才退出循環。

2.3 第2階段：優化作業鏈延遲時間

第2階段的重要性抽樣是在第1階段得到的可調度性增強的樣本空間概率密度分布的基礎上進行的。

由于第2階段主要關注作業鏈的延遲時間，因此代價,等于系統中各條作業鏈的延遲之和，其計算方法在第4節說明。除此之外，僅考慮不可調度時，設定極大的罰值，令,=。

除了指定迭代的次數，第2階段的迭代終止條件是找到每次迭代所有輪次的最小值,，代表的是所有輪次中作業鏈最壞延遲之和的最好情況，符合“最壞最好”的實時系統尋優的原則。同時還要記錄這些最小值對應的TT調度表參數。

設置迭代次數的經驗上限值，如果迭代次數達到經驗上限值時，,min的當前值沒有比已記錄的歷史值更小，即可以提前退出最外層循環。

此時，取所有迭代中最小值，并根據記錄的參數得到嚴格周期可調度性和作業鏈及時性雙重最優的TT調度表。

在實際工作中，也可以適當減少第1階段的迭代次數，在保證樣本空間概率密度分布具有一定的可調度性優化的同時，對于嘗試偏移量保持足夠的隨機性，避免過早陷于局部最優。

2.4 抽樣實驗的漸近等概特性

根據信息論的類型理論，隨機事件發生的概率由樣本總體中的典型事件決定，具有漸近等概(Asympotic Equipartition Property，AEP)特性，非典型事件的發生概率是稀有的。利用ASAP得到可調度結果和作業鏈延遲優化的可調度結果的事件是稀有的，設分別對應集合Г和Г，如圖3所示。

圖3 樣本總體和集合的示意圖Fig.3 Diagram for total samples and sample sets

(2)

(3)

盡管兩階段抽樣很難降低迭代的次數，但它的優勢在于：

1) 迭代中構造經驗分布函數(圖2中標注 ① 到 標注 ②)的每次嘗試為常規抽樣，特別是剛開始迭代時參數近乎均勻分布，均可得到加速。

2) 第2階段評價指標計算的開銷較大，分成兩階段進行層次化評價，可減小這部分開銷。

3) 工程設計中往往也被分為2個階段，第1階段得到可調度性強的參數分布，便于第2階段集中精力針對不同條件進行分區和通信聯合調度的性能比較。

3 作業鏈的時序關系和延遲計算

航空電子處理任務的實例對應嵌入式終端或分區的一次運行，通信任務的實例是一次數據幀的端到端傳輸，將它們統稱為作業(Job)。

類似于在航空電子體系架構描述中對于流時延的時序依賴關系累加，應用要求一些作業之間保證時序依賴關系。最常見的應用場景是嵌入式系統周期性采樣物理量，通過數據集中到綜合化處理模塊進行處理，處理模塊在給定的分區窗口開始的時候從ARINC 653操作系統規定的“偽分區”讀取采樣數據，處理后在分區窗口結束前由ES發送，或是進行分區間通信傳遞給其他模塊。這種場景下的依賴關系可分解為串聯、匯合和分叉，可以用運籌學的任務圖表示(這種任務圖中的任務是指作業，如圖4所示)。對于任務圖中的關鍵路徑所對應的作業鏈，計算從所有作業的起始時刻到完成時刻的最壞情況下的累積值。

既有的時序依賴關系的分析(例如：Job-Shop問題)僅針對作業；但考慮到系統中大多數任務是周期性的，受文獻[20]的啟發，可以兼顧任務，即選取任務圖中關鍵路徑所對應的作業鏈作為“主干”，選取它的起始任務在一個周期內的作業為定時的起點，分別計算它周期內每個作業所對應的鏈上到終點最壞時間延遲，并將延遲的最大值作為評價指標。如果主干鏈上的中間作業依賴于某些前續作業的串聯或匯合，則可以使該作業為終點，計算該分支最壞延遲下作業的偏移量。

圖4 作業之間依賴關系的類型Fig.4 Types of job dependencies

TT調度表保證了交換式網絡中作業之間是無沖突的，因此對于具有依賴關系的作業，不需要考慮它們相遇的交換機輸出鏈路的時隙分配關系，只需要直接考慮目的ES接入物理鏈路上的時隙占用情況。

例如在圖5中，生成的TT調度表給定了嵌入式系統Emb的任務的作業在源端Src(ES)的接入物理鏈路上的偏移量src,,，以及源端ES到目的端Dest(ES)交換路徑上的延遲偏移量之和sum,(交換網絡偏移量即圖1中的左移值，當路徑確定后為先驗已知)。則目的端接入物理鏈路的時隙位置為

dest,,=src,,+sum,

(4)

同理,可計算嵌入式系統Emb的任務的作業在目的端接入物理鏈路的時隙位置dest,,。則當Emb與Emb產生的數據包在目的端交匯(圖4(b))時，需要等待時間為

dest_delay,,=dest,,-dest,,

(5)

考慮到時間的不可逆性，如果物理量需要因果性，即要求引發作業的物理事件的先后關系在目的ES也必須得到保持，則必須研究目的接入鏈路與源接入鏈路上各作業的時隙之間的對應關系。將這種因果性的先后關系稱為串聯,如圖4(a) 所示。

圖6用時序圖給出了串聯關系分析的例子，由于傳輸延遲，嵌入式系統Emb的通信任務的實例落后通信任務的實例超過一個周期，在必須考慮因果性的處理節點4，不能利用離它最近的的數據。因此串聯關系需要將目的端接入物理鏈路的時隙反向回溯，檢查它們源端時的時序先后關系，進而確定在目的端接入物理鏈路上屬于不同任務的作業之間的時隙先后關系。

對于圖4(c)所示的分支關系，則可以分解為2個串聯依賴關系，分別計算兩路作業之間的延遲。

作業鏈同樣適用于表達TT數據包與分區處理之間的時序關系。類似于文獻[17]，分時分區調度可以被抽象為TT自鏈路(Self Link)，當處理任務與通信任務不存在同步時，以分區調度的周期作為最壞延遲，當它們之間存在同步時，可以根據分區調度窗口與TT調度表的偏移量，進行一次“匯合”依賴關系的延遲計算。

圖5 源端和目的端接入物理鏈路的時隙分配Fig.5 Time slot allocations of access of source and destination end-system to physical links

圖6 串聯作業的時序圖Fig.6 Sequence diagram of series jobs

4 案例分析

4.1 拓撲結構與流量配置

給定如圖7所示的TTE網絡拓撲結構配置，對于所提出的兩階段基于IS的調度表生成方法進行案例分析。該案例設置有4個交換節點，交換節點之間采用全雙工互連，每個交換節點各接入4個ES。所有的物理鏈路均為全雙工。圖7在ES和交換機的圖標中標明了各個節點的標號，在節點之間的有向連線上標出了物理鏈路的編號，要求為每條物理鏈路生成TT VL的調度表。設物理鏈路碼速率為100 Mbit/s，IC=1 ms，時隙=8 μs，保護間隔為2個時隙，“孔”的最小值為200 μs(25個時隙)。該案例的VL配置如表2所示。

圖7 時間觸發網絡案例的拓撲結構Fig.7 Topology of a time-triggered network

表2 案例中的VL配置Table 2 Configuration of VLs in case

4.2 作業鏈的設定

為了體現航空電子系統綜合化處理和分區間通信的特點，設定一條包含6條VL的作業鏈，其時序依賴關系如圖8所示。

圖8 作業鏈依賴關系示例Fig.8 Example of dependencies within a job chain

如圖8，設定VL、VL、VL承載的信息具有物理上因果性要求，因此可以表達為VL串聯VL、VL串聯VL；隨后它們都通過物理鏈路12進入ES，并在綜合化分區中處理；設定應用還需要從VL到綜合化分區處理之后的結果，它和綜合化分區的結果是匯合關系。設處理后會形成VL的數據載荷，這需要處理分區到ES網絡接口偽分區，具有一個常量的分區間通信延遲，隨后以VL的周期串聯VL發送到ES。

如果案例場景的設定受到2種因素的影響，記為、，前者為分區處理是否與網絡同步的設定，后者為分時分區調度窗口，則仿真場景可以用(,)表示，和的設定情況分別見表3和表4。其中，表3中的分區相位為分區的釋放時刻在整個分區調度周期內的位置；表4中設定了典型的分區周期值，實際應用中分區調度的時間粒度隨著處理機能力的不同而有差異，每個分區的時間窗口可以是十幾微秒到幾百微秒，所以分區調度周期一般可以為幾百微秒到幾毫秒。

表3 分區與時間觸發網絡同步關系的場景設定

表4 分區調度周期的場景設定

4.3 重要性抽樣與調度表生成的優化

設定第1階段的較優樣本比例閾值為=0.5，更新因子為=0.2。

觀測第次迭代中代價的最小值,min、經過排序后代價最小部分的代價之和,TH，以及第次迭代所用的時間。由于前兩者的取值范圍不同，不便在一張圖形下繪制；且在不同的計算機上程序執行的具體數值相差較大；所以將這3種參數的所有數據各自除以其第1次迭代時得到的值進行歸一化。圖9給出了圖7、表2所設定算例第1階段迭代32次的結果。

如圖9所示，可見在利用IS仿真計算進行嘗試偏移量分布的啟發式優化過程中，3種評價參數指標均呈現下降的趨勢，但由于仿真的隨機抽樣特性，過程中存在著局部的起伏。

由于第1階段相當于“粗篩”出易于調度的ASAP和最小抖動時隙分配的嘗試起始點，而第2階段則要精細地考察任務鏈的延遲，因此IS過程中經驗上取較小的較優樣本比例閾值，即令=0.1；更新因子仍取=0.2。

在實際應用中，為了保證第2階段的優化仍具有抽樣的隨機性，可以采用使第1階段迭代次數減半的方法，在優化效果和樣本的隨機性之間取得權衡。

圖9 案例第1階段IS優化的評價指標Fig.9 Evaluation metrics for the first stage IS optimization in case

可以選取第2階段中代價最小的TT時隙分配方案作為最終的TT調度表。也可以保持第1階段結束后經過了優化的嘗試偏移量分布，再進行若干次仿真實驗，選擇代價最小的某次TT時隙分配方案作為最終的TT調度表。

在案例研究中，根據表3和表4的設定分別進行了基于IS的仿真實驗和分析計算(,)，求得圖8定義任務鏈起始到終止的延遲，并選擇在最壞情況下延遲最小的結果作為TT調度表的輸出。

不同(,)仿真場景所對應的作業鏈延遲最小值如圖10所示。可見，當分時分區與時間觸發網絡同步時，可以降低作業鏈的延遲，特別是對于分區調度周期較長的應用效果更明顯。然而，實際應用中分區與網絡TT消息的同步的驅動程序改造和協議開銷也不能忽略，需要服從于整體系統和網絡的規劃，可以僅選定部分關鍵的處理模塊和TT VL進行精確時鐘同步，其他流量仍保持事件觸發的解決方案。

圖10 案例第2階段基于IS求得的任務鏈延遲Fig.10 Job chain delay values from the second stage IS optimization in case

4.4 調度表生成方法下作業鏈的延遲性能

針對圖7、表2設定的案例，分別采用SMT求解器、基本的樹搜索算法生成時間觸發調度表。前者又分為兩種方法，不進行可調度性排序的SMT方法每次求得可行解，得到10種不同的可行TT調度表；基于SPU排序的增量化SMT方法進行可調度性排序預處理，限定的求解次序降低了可行調度的多樣性，用這樣方法得到3種不同的可行TT調度表。樹搜索算法的效果則受到VL求解次序的很大影響。

參照表3、表4，在不同的分區和網絡同步場景下分別采用不排序SMT方法、可調度排序增量化SMT方法、樹搜索方法計算圖8所示作業鏈的延遲，與本文提出的兩階段IS方法計算結果進行對比，如圖11所示。其中:IS為本文兩階段IS方法；增量SMT為可調度排序增量化SMT方法；SMT最大為采用不排序SMT方法后得到的最大值；SMT最小為采用不排序SMT方法后得到的最小值；SMT平均為采用不排序SMT方法后得到的平均值。不排序的SMT方法分別取最大、最小和平均值；由于樣本少，只取排序的增量化SMT方法得到的最小延遲；對于樹搜索算法，使與作業鏈有關的VL依次優先輸入，得出1種可行調度表及其相應的延遲。

圖11 不同TT調度表生成方法下作業鏈延遲Fig.11 Job chain delay values via different TT time table scheduling methods

由于第2階段的重要性抽樣依據作業鏈延遲最小的原則評價樣本的重要程度加以篩選，作業鏈的延遲性能明顯優于其他方法。相反，基于SPU的增量化SMT方法雖然具有可調度性保證和快速性的優勢，但目前還無法將作業鏈延遲優化融入預處理排序過程。如圖11(c)，不排序的SMT方法求解的可行范圍略小于(因為IS方法允許無法嚴格周期調度的VL采用最小時延抖動調度)；但由于不論是可調度性排序還是樹搜索排序，只要它們沒有融入作業鏈優化的內容，在一般性條件下，其可行范圍和與第二階段優化求解的樣本集合均有偏離。

借鑒文獻[17]，使用基本SMT求解器可以通過添加約束實現分區處理和通信的聯合優化，但該SMT求解器是“黑盒”，很難掌控求解過程，且求解速度較慢。表5列出了不排序SMT方法、可調度排序增量化SMT方法、樹搜索方法與本文所提方法相比的優缺點。

表5 其他求解方法相比IS方法的優缺點

5 結 論

采用重要性抽樣方法進行時間觸發網絡TT調度表的生成，允許僅使用簡單的ASAP算法處理復雜的約束關系，其優越性具體體現于。

1) 2個階段的重要性抽樣優化相互配合，第1階段保證了可以在嚴格周期可調度性較好的條件下進行偏移量選擇，第2階段適時進行面向作業鏈實時性的TT調度表優化。

2) 克服了SMT方法為黑盒求解且只得到可行解的缺點，本文方法可以靈活地處理無法嚴格周期調度的情況以及復雜的作業依賴關系，能夠在保證部分嚴格周期調度的同時，其余部分進行帶有時延抖動的時隙分配，并且根據可調度性和作業鏈的及時性,采用啟發式算法對時隙分配結果進行了優化。

3) 通過描述作業之間的時序依賴關系給出了相應的延遲計算方法，并兼顧了任務和作業的性能，既體現了作業鏈的延遲，而且CC循環中含有多個作業的任務，可以分別計算各條作業鏈的延遲情況。

4) 本文方法可以適用于分區與網絡TT調度同步，或是不同步的場景，特別是可以靈活地適用于部分節點同步的場景。

基于重要性抽樣進行TT調度表生成需要依次進行TT流量的ASAP或最小抖動時隙分配，在第1階段可根據嚴格周期性調度的難易程度進行排序；但第2階段的可調度性還將受到作業鏈的影響，考慮到源于應用層的約束較為靈活，本文未安排重新排序，需要在未來的研究中進一步完善。