[發(fā)明專(zhuān)利]用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111453210.2
• 申請(qǐng)日: 2021-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114268550A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳松;朱海龍;黃韜;何斌;謝人超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室
• 主分類(lèi)號(hào): H04L41/12
• 分類(lèi)號(hào): H04L41/12;H04L41/14;H04L47/283;H04L49/90
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 陳新生

1.一種用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)模型，所述時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)模型包括流子模型、交換機(jī)子模型、拓?fù)渥幽Ｐ停?/p>

基于局部搜索算法確定最優(yōu)解，所述最優(yōu)解包含每一流的發(fā)送時(shí)間；

根據(jù)每一流的發(fā)送時(shí)間對(duì)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法，其特征在于，基于局部搜索算法確定最優(yōu)解，所述最優(yōu)解包含每一流的發(fā)送時(shí)間，包括：

利用隨機(jī)函數(shù)生成初始解；

基于所述初始解進(jìn)行刪除操作和/或進(jìn)行插入操作，生成鄰居解；

基于所述鄰居解進(jìn)行迭代搜索，輸出最優(yōu)解。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法，其特征在于，基于所述初始解進(jìn)行刪除操作和/或進(jìn)行插入操作，生成鄰居解，包括：

將已成功映射流的集合中的部分流轉(zhuǎn)移到未映射流的集合中進(jìn)行刪除操作生成鄰居解，和/或，

將已成功映射流的集合中的部分流轉(zhuǎn)移到未映射流的集合中進(jìn)行插入操作生成鄰居解。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法，其特征在于，基于所述鄰居解進(jìn)行迭代搜索，輸出最優(yōu)解，包括：

根據(jù)所述鄰居解構(gòu)建鄰域；

從鄰域中選擇最優(yōu)解，作為下次迭代的當(dāng)前解，直至達(dá)到最大迭代次數(shù)或連續(xù)執(zhí)行一定次數(shù)的鄰域切換策略都不能更新最優(yōu)解時(shí)，終止迭代，輸出最優(yōu)解。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法，其特征在于，篩選最優(yōu)解的標(biāo)準(zhǔn)為在交換機(jī)中最大隊(duì)列長(zhǎng)度小于第一閾值的情況下，流的數(shù)量最多。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法，其特征在于，篩選最優(yōu)解的標(biāo)準(zhǔn)為在流的數(shù)量大于第二閾值的情況下，交換機(jī)中最大隊(duì)列長(zhǎng)度最小。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法，其特征在于，流子模型如下：

f＝{f_ID,T,n,I,m}

其中，f表示流，f_ID為流的標(biāo)識(shí)，T為流周期的時(shí)隙個(gè)數(shù)，n為每個(gè)流周期持續(xù)發(fā)送的時(shí)隙的個(gè)數(shù)，I為開(kāi)始發(fā)送時(shí)間偏移時(shí)隙個(gè)數(shù)，m為每個(gè)時(shí)隙發(fā)送的幀數(shù)；

交換機(jī)子模型如下：

s＝{s_ID,length,T₁,…,T_i,…,T_n}

其中，s表示交換機(jī)，s_ID為交換機(jī)的標(biāo)識(shí)，length為隊(duì)列長(zhǎng)度，T_i為一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的第i個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng)的數(shù)組，n為一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)的時(shí)隙個(gè)數(shù)；

拓?fù)渥幽Ｐ椭械狞c(diǎn)如下：

p＝(f,{(s₁,l₁),…,(s_i,l_i),…,(s_n,l_n)})

其中，p為拓?fù)渥幽Ｐ椭械狞c(diǎn)，f表示流，s_i為第i個(gè)交換機(jī)，l_i為相對(duì)于第i個(gè)交換機(jī)的跳數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度方法，其特征在于，流的集合包括兩個(gè)子集F_suc和F_fail，F(xiàn)_suc是已成功映射流的集合，F(xiàn)_fail是未映射流的集合，由F_suc中的流構(gòu)建的拓?fù)錇镻_suc。

9.一種用于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)確定性調(diào)度裝置，其特征在于，包括：

構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)模型，所述時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)模型包括流子模型、交換機(jī)子模型、拓?fù)渥幽Ｐ停?/p>

確定模塊，用于基于局部搜索算法確定最優(yōu)解，所述最優(yōu)解包含每一流的發(fā)送時(shí)間；

調(diào)度模塊，用于根據(jù)每一流的發(fā)送時(shí)間對(duì)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)度。