一种终端接入网的流量调度方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种终端接入网的流量调度方法及系统，适用于网络控制器，方法包括：获取输入队列的第一积压信息和输出队列的第二积压信息；获取预先构建的第一虚拟队列在目标时刻的超额成本积压信息，并获取预先构建的第二虚拟队列在目标时刻的超时积压信息；基于第一积压信息、第二积压信息、超额成本积压信息和超时积压信息，利用预先构建的李雅普诺夫漂移加罚函数求解流量调度策略；基于流量调度策略，将输入队列中缓存的满足数据转移量的数据包通过待调用信道传输至输出队列。应用本发明专利技术实施例，使得在使用混合通信网络作为接入网时，保证了流量调度系统的稳定性，并降低了数据传输成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例提供了一种终端接入网的流量调度方法及系统，适用于网络控制器，方法包括：获取输入队列的第一积压信息和输出队列的第二积压信息；获取预先构建的第一虚拟队列在目标时刻的超额成本积压信息，并获取预先构建的第二虚拟队列在目标时刻的超时积压信息；基于第一积压信息、第二积压信息、超额成本积压信息和超时积压信息，利用预先构建的李雅普诺夫漂移加罚函数求解流量调度策略；基于流量调度策略，将输入队列中缓存的满足数据转移量的数据包通过待调用信道传输至输出队列。应用本专利技术实施例，使得在使用混合通信网络作为接入网时，保证了流量调度系统的稳定性，并降低了数据传输成本。【专利说明】-种终端接入网的流量调度方法及系统
本专利技术设及通信
，特别是设及一种终端接入网的流量调度方法及系统。
技术介绍
随着智能电网的发展，终端仅接入专用通信网络已无法满足智能电网的通信需 求，致使将专用通信网络与公共通信网络进行混合使用，例如:混合地将电力线通信网络、 公共无线网络和公共有线网络用于传输终端所发送的业务数据，但由于混合通信网络中网 络的差异性，且缺乏对应于混合接入网的基于成本优化的流量调度机制，造成了传输成本 叠加的问题。而现有的公共无线网络和公共有线网络中基于成本优化的流量调度机制并不 适用于混合通信网络，使得混合接入网技术的传输成本较高。 其中，混合通信网络中网络的差异性体现在：电力线通信网络属于专用通信网络， 传输速率低，传输时延较大，但传输成本低;公共无线网络传输速率高，且传输时延较小;公 共有线网络传输速率相对于公共无线网络高，且传输时延较小;但是公共有线网络和公共 无线网络需要向电信公司缴纳相应的租赁费用，传输成本较高。 因此，亟需提供一种终端接入网的流量调度方案，W在使用混合通信网络作为接 入网时，在保证流量调度系统稳定性的同时，降低数据传输成本。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种终端接入网的流量调度方法及系统，W在使用 混合通信网络作为接入网时，在保证流量调度系统稳定性的同时，降低传输数据的经济成 本。具体技术方案如下： 第一方面，本专利技术实施例提供了一种终端接入网的流量调度方法，适用于网络控 制器，所述方法可W包括： 获取输入队列的第一积压信息和输出队列的第二积压信息，其中，所述第一积压 信息用于表征目标时刻输入队列中缓存的数据包的数据量，所述第二积压信息用于表征目 标时刻输出队列中缓存的数据包的数据量;其中，所述输入队列用于缓存终端所发送的数 据包，所述输出队列与输出网络一一对应连接;其中，输出网络中至少包括两种输出网络； [000引获取预先构建的第一虚拟队列在目标时刻的超额成本积压信息，并获取预先构建 的第二虚拟队列在目标时刻的超时积压信息，其中，所述超额成本积压信息用于表征所述 目标时刻前调度数据包超过预设调度成本的超额成本总和，所述超时积压信息用于表征所 述目标时刻前调度数据包超过预设延时的超时总和； 基于所述第一积压信息、第二积压信息、超额成本积压信息和超时积压信息，利用 预先构建的李雅普诺夫漂移加罚函数求解流量调度策略，W从多个信道中确定关于所述输 入队列的待调用信道和该待调用信道所要传输的数据转移量，其中，所述多个信道为连接 所述输入队列和所述输出队列的数据传输通道； 基于所述流量调度策略，将所述输入队列中缓存的满足所述数据转移量的数据包 通过所述待调用信道传输至输出队列。 优选地，在获取输入队列的第一积压信息之前，所述方法还可W包括:确定终端所 发送的数据包的通信质量指标，其中，所述通信质量指标包括时延要求、传输速率要求和可 靠性要求中的一项或多项;根据终端所发送的数据包的通信质量指标确定相应数据包所对 应的优先级； 根据所述相应数据包所对应的优先级和预设映射表，将所述终端所发送的数据包 缓存至对应的输入队列中，其中，所述预设映射表记录有终端所发送的数据包的优先级与 输入队列的对应关系，其中，所述优先级与所述输入队列具有唯一对应性。 优选地，根据本专利技术实施例提供的终端接入网的流量调度方法，在所述基于所述 流量调度策略，将输入队列中缓存的满足所述数据转移量的数据包通过所述待调用信道传 输至输出队列后，还可W包括:更新输出队列的第二积压信息，W得到更新后的第二积压信 息;基于更新后的第二积压信息，调整输出队列的服务速率，其中，所述服务速率为缓存在 输出队列中的数据转移至输出网络的速率。 优选地，在获取输入队列的第一积压信息之前，所述方法还包括:利用预设的第一 积压信息函数、第二积压信息函数、超额成本积压信息函数和超时积压信息函数作为自变 量，预先构建李雅普诺夫函数;基于李雅普诺夫函数，构建李雅普诺夫漂移函数;基于李雅 普诺夫漂移函数和成本罚函数，构建李雅普诺夫漂移加罚函数。 优选地，所述基于李雅普诺夫漂移函数和成本罚函数，构建李雅普诺夫漂移加罚 函数，包括:获取各个信道在目标时刻的数据转移量，其中，所述各个信道为连接所述输入 队列和所述输出队列的数据传输通道;基于各个信道在目标时刻的数据转移量，构建第一 积压信息函数所对应的第一积压信息动态演进模型，及构建第二积压信息函数所对应的第 二积压信息动态演进模型； 基于预设调度成本，构建超额成本积压信息函数所对应的超额成本积压信息动态 演进模型，并基于预设延时，构建超时积压信息函数所对应的超时积压信息函数动态演进 模型;基于第一积压信息动态演进模型、第二积压信息动态演进模型、超额成本积压信息动 态演进模型、超时积压信息动态演进模型和成本罚函数，构建李雅普诺夫漂移加罚函数。 优选地，所述李雅普诺夫函数为：[001 引 其中，所述0(〇 = (9(*)，口(〇,2(*)，化〇)，其中1^0(〇)为在调度时刻*的李雅 普诺夫函数，所述Q(t)为第一积压信息函数，所述P(t)为第二积压信息函数，所述Z(t)为超 额成本积压信息函数，所述H(t)为超时积压信息函数，所述a、e、丫和S为预设常数。 优洗化，所冰李雅普巧夫漂務巧敬为： 其中，所述A(0(t))为t时隙内的李雅普诺夫漂移函数，所述L(0(t+1))为在调 度时刻(t+1)的李雅普诺夫函数，L( 0 (t))为在调度时刻t的李雅普诺夫函数，所述0 O = (9(〇少(〇,2(〇记(〇)，所述9(〇为第一积压信息函数，所述？(〇为第二积压信息函数， 所述Z(t)为超额成本积压信息函数，所述H(t)为超时积压信息函数。 优选地，所述的李雅普诺夫漂移加罚函数为：[002引其中，所述VE(y(t)| 0(t))为成本罚函数，其中V为预设控制常数，且V>0,所述B 为边界值，所述y(t)为在t时隙内的成本函数，所述a(t)为在t时隙内数据到达输入队列的 数据到达率，所述u(t)为在t时隙内信道的数据转移率，所述b(t)为在t时隙内输出队列的 数据输出速率，所述；为预设调度成本，所述Wx(t)为数据包X的总排队延时，所述d为预设延 时。 第二方面，本专利技术实施例提供了一种终端接入网的流量调度系统，适用于网络控 制器，所述系统可W包括:第一获取单元、第二获取单元、流量调度策略求解单元和调度单 元； 所述第一获取单元，用于获取输入队列的第一积压信息和输出队列的第二积压信 息，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种终端接入网的流量调度方法，其特征在于，适用于网络控制器，所述方法包括：获取输入队列的第一积压信息和输出队列的第二积压信息，其中，所述第一积压信息用于表征目标时刻输入队列中缓存的数据包的数据量，所述第二积压信息用于表征目标时刻输出队列中缓存的数据包的数据量；其中，所述输入队列用于缓存终端所发送的数据包，所述输出队列与输出网络一一对应连接；其中，输出网络中至少包括两种输出网络；获取预先构建的第一虚拟队列在目标时刻的超额成本积压信息，并获取预先构建的第二虚拟队列在目标时刻的超时积压信息，其中，所述超额成本积压信息用于表征所述目标时刻前调度数据包超过预设调度成本的超额成本总和，所述超时积压信息用于表征所述目标时刻前调度数据包超过预设延时的超时总和；基于所述第一积压信息、第二积压信息、超额成本积压信息和超时积压信息，利用预先构建的李雅普诺夫漂移加罚函数求解流量调度策略，以从多个信道中确定关于所述输入队列的待调用信道和所述待调用信道所要传输的数据转移量，其中，所述多个信道为连接所述输入队列和所述输出队列的数据传输通道；基于所述流量调度策略，将所述输入队列中缓存的满足所述数据转移量的数据包通过所述待调用信道传输至输出队列。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少勇，邵苏杰，徐思雅，李文璟，熊翱，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11