一种确定性网络时延控制方法、系统及可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种确定性网络时延控制方法、系统及可读存储介质，方法包括:获取网络信息和网络中的时间敏感流的信息并建模；用预路由的方式给每条时间敏感流分配路由；计算出每个流的最优时隙大小和注入时隙偏移量范围，得到最优时隙集合；选取最优时隙集合中的时隙作为时隙大小；使用贪婪算法进行调度，若调度成功率达到100％或者最优时隙集合内每个时隙都遍历完成，就输出最佳调度成功率和其所对应的最优时隙大小和所对应的注入时隙偏移量。通过综合考虑时隙大小，注入时隙偏移量对流调度的影响，通过获取最优的时隙大小集合，采用贪婪调度算法得到最佳的注入时隙偏移量，在保障流的确定性延迟要求的情况下，降低了流的确定性抖动值。动值。

【技术实现步骤摘要】
一种确定性网络时延控制方法、系统及可读存储介质


[0001]本专利技术属于确定性网络
，尤其涉及一种确定性网络时延控制方法、系统及可读存储介质。

技术介绍

[0002]工业互联网在5G的大背景下蓬勃发展，边缘设备的使用情况也越来越高，这对边缘设备的计算能力提出了巨大的要求，但边缘设备的异构性与其有限的计算能力却难以支撑确定性的端到端延迟抖动与符合链路传输的大带宽需求。传统的以太网以“尽力而为”的方式传输数据流，由于其简单的网络结构和扩展性兼容性强的特点，在很长一段时间内得到很好的效果，但是工业互联网中如工业数据控制，闭环工业监控，数字孪生，精确的时间同步等应用都具备微秒级时延，几乎零抖动的传输要求，传统以太网毫秒级别的传输时延容易导致大量的数据拥塞崩溃，过大的端到端传输延迟抖动，无法保障传输的确定性。
[0003]时间敏感网(TSN)网络中提供了许多的流量整形和调度的方案:目前对时间敏感流而言最常用的两类流量整形器分别为时间感知整形器(TAS)和循环队列转发(CQF)。TAS可以提供更精确的确定性时延保障，利用门控列表控制不同优先本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定性网络时延控制方法，其特征在于，包括：获取确定性网络中的时间敏感流和网络拓扑结构；采用预路由的方式给各个时间敏感流分配路由路径；根据所述时间敏感流和所述网络拓扑结构，以最小化所有时间敏感流的确定性抖动为优化目标构建优化模型，并对所述优化模型进行求解得到最优时隙大小集合，其中，所述最优时隙大小集合中包含在所有时间敏感流的确定性抖动最小时，各个时间敏感流的最优时隙大小；选取所述最优时隙大小集合中的任一最优时隙大小，通过最优时隙大小计算出相对应的注入时隙偏移量范围；根据映射分数和队列资源均衡度的值采用贪婪算法对所述确定性网络进行调度，并计算对所述确定性网络进行调度的调度成功率；判断所述调度成功率是否大于预设阈值或当前迭代是否完成；若所述调度成功率大于预设阈值，则输出当前迭代次数对应的最优时隙大小和注入时隙偏移量；若当前迭代完成，则输出迭代过程中的最大调度成功率，以及所述最大调度成功率所在迭代次数对应的最优时隙大小和注入时隙偏移量。2.根据权利要求1所述的一种确定性网络时延控制方法，其特征在于，其中，将每一时间敏感流定义为一个九元组式中，s
i
为第i个时间敏感流的源节点，d
i
为第i个时间敏感流的端节点，p
i
为第i个时间敏感流的产生周期，l
i
为第i个时间敏感流的数据包长度，R
i
为第i个时间敏感流在网络中的路由路径，o
i
为第i个时间敏感流的注入时隙偏移量，为第i个时间敏感流可容忍的最大确定性端到端延迟，为第i个时间敏感流所需要的最小确定性端到端延迟，J
i
为第i个时间敏感流可容忍的最大抖动。3.根据权利要求2所述的一种确定性网络时延控制方法，其特征在于，其中，所述优化模型的优化目标的表达式为：式中，o
i
为第i个时间敏感流的注入时隙偏移量，t为时隙长度大小，N
f
为时间敏感流的数量；所述优化模型的约束条件包括确定性时延约束、注入时隙约束和时隙大小约束；所述确定性时延约束的表达式为：确定性时延约束的表达式为：式中，为第i个时间敏感流可容忍的最大确定性端到端延迟，为第i个时间敏感流所需要的最小确定性端到端延迟，h
i
为第i个时间敏感流路由路径的总跳数，(o
i
+h
i
+1)t为第i个时间敏感流在分配路由和注入时隙后的最大端到端时延，(o
i
+h
i
‑
1)t为第i个时间
敏感流在分配路由和注入时隙后的最小端到端时延；所述注入时隙约束的表达式为：式中，p
i
为第i个时间敏感流的产生周期；所述时隙大小约束的表达式为：式中，d
proc
为处理时延，d<...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌雨诗，苏志鹏，陈明豪，刘元，马力，张琦，蔡亚永，黄超，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：