[發明專利]基于QoS評價的動態網絡調度與控制方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201410023661.6
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103728974B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 楊麗曼;張獻;李運華;宋云浩;李會東;黃云濤
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于QoS評價的動態網絡調度與控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：實時監測系統網絡的狀態參數，所述狀態參數包括系統平均相對時延、系統平均網絡帶寬利用率、系統網絡利用率波動和系統延時抖動；根據所述狀態參數是否變化得到網絡狀態為遷移狀態或干擾狀態或穩定狀態；所述網絡狀態為遷移狀態或干擾狀態時，進入步驟S2；所述網絡狀態為穩定狀態時進入步驟S5；

S2：實時獲取系統的任務狀態參數，所述任務狀態參數包括任務超調量、任務平均相對時延和任務最大相對時延；根據所述任務狀態參數是否變化得到任務狀態為健康狀態或亞健康狀態或危險狀態；若所述任務狀態為健康狀態則進入步驟S5；若所述任務狀態為亞健康狀態則進入步驟S3；若所述任務狀態為危險狀態則進入步驟S4；

S3：對系統中的控制器啟動控制補償策略后返回所述步驟S2；

S4：對系統中的控制器、傳感器啟動動態調度策略后返回所述步驟S2；

S5：結束調度。

2.根據權利要求1所述的基于QoS評價的動態網絡調度與控制方法，其特征在于，所述步驟S1中，根據所述狀態參數是否變化得到網絡狀態為遷移狀態或干擾狀態或穩定狀態的處理方法如下：

所述系統平均網絡帶寬利用率不變并且所述系統平均相對時延不變并且無系統網絡利用率波動并且所述系統延時抖動規律，此時網絡狀態為穩定狀態；

所述系統平均網絡帶寬利用率變化并且所述系統平均相對時延變化并且無系統網絡利用率波動并且所述系統延時抖動規律，此時網絡狀態為遷移狀態；

所述系統平均網絡帶寬利用率不變并且所述系統平均相對時延不變并且所述系統網絡利用率變大并且所述系統延時抖動隨機，此時網絡狀態為干擾狀態。

3.根據權利要求1或2所述的基于QoS評價的動態網絡調度與控制方法，其特征在于，所述步驟S2中根據所述任務狀態參數是否變化得到任務狀態為健康狀態或亞健康狀態或危險狀態的處理方法如下：

所述任務平均相對時延小于或等于網絡性能要求指標并且任務最大相對時延小于或等于最大允許時延并且所述任務超調量小于或等于控制性能要求指標，此時任務狀態為健康狀態；

所述任務平均相對時延小于或等于網絡性能要求指標并且任務最大相對時延不定并且所述任務超調量不定，此時任務狀態為亞健康狀態；

所述任務平均相對時延大于網絡性能要求指標并且任務最大相對時延大于最大允許時延并且所述任務超調量大于控制性能要求指標，此時任務狀態為危險狀態。

4.根據權利要求1-3任一所述的基于QoS評價的動態網絡調度控制方法，其特征在于，所述步驟S3中：

所述控制補償策略通過Smith預估器完成。

5.根據權利要求1-4任一所述的基于QoS評價的動態網絡調度與控制方法，其特征在于，所述步驟S4中，對系統中的控制器、傳感器啟動動態調度策略的處理方法如下：

S41：為每一用于監測被控對象的傳感器設置第一誤差閾值；為控制器設置第二誤差閾值；

S42：根據傳感器采集到的新采樣值與該傳感器采集到的前一個采樣值進行比較，若差值的絕對值大于所述第一誤差閾值，則令該傳感器不發送新采樣值至網絡；否則令該傳感器發送新采樣值至網絡；

S43：根據控制器從網絡上采集到的新的傳感器采樣值與控制器采集到的前一個傳感器采樣值進行比較，若差值大于或等于第二誤差閾值，則令控制器發送新的控制信號至網絡；否則令控制器發送與前一個控制指令相同的控制指令至網絡；

S44：令執行器通過網絡接收控制器發送的控制指令，所述執行器控制被控對象按照控制指令做出相應動作。