[發明專利]面向時間敏感網絡的車載通訊架構多目標優化方法及系統

有效

• 申請號: 202310107217.1
• 申請日: 2023-02-14
• 公開（公告）號: CN116112440B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 張旭東;鄒淵;孫文景;溫雅;楊小龍;趙柯鑫;商一凡;李圓圓
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L47/125
• 分類號: H04L47/125;H04L67/12;H04L41/14;H04L41/142;H04L45/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種面向時間敏感網絡的車載通訊架構多目標優化方法，其特征在于，包括：

建立用于對車載以太網網絡架構進行優化的多目標優化模型；所述多目標優化模型包括以骨干網負載均衡為目標的第一目標函數、以ZCU的Switch端口數合理為目標的第二目標函數和以信息流端到端延時最低為目標的第三目標函數；

利用多目標優化算法對所述多目標優化模型進行優化求解，得到所述車載以太網網絡架構的優化方案；

所述多目標優化模型包括：

；

；

其中，J為總目標函數；為第一權重系數；o₁為第一目標函數；為第二權重系數；o₂為第二目標函數；為第三權重系數；o₃為第三目標函數；i，j均為網絡拓撲有向圖的節點；N為網絡拓撲有向圖的節點的總個數；A_ij為鄰接矩陣的第i行第j列的元素值；

所述第一目標函數為：

；

；

其中，o₁為第一目標函數；std（）為均方差；c_ij為在一個超周期內Switch節點i和Switch節點j之間的負載占用的帶寬；u_ij為Switch節點i和Switch節點j之間的鏈路的帶寬；N_s為所有Switch節點組成的集合；

所述第二目標函數為：

；

其中，o₂為第二目標函數；port_number_i為第i個Switch的端口數；為去掉最大端口數之后的第i個Switch的端口數；

所述第三目標函數為：

；

其中，o₃為第三目標函數；J_TSN為信息流的端到端延時。

2.根據權利要求1所述的面向時間敏感網絡的車載通訊架構多目標優化方法，其特征在于，還包括對車載以太網網絡架構進行數學建模，具體包括：

建立車載以太網網絡架構的網絡拓撲有向圖；所述網絡拓撲有向圖包括多個節點以及連接兩個所述節點的有向邊；

建立所述車載以太網網絡架構的信息流模型；所述信息流模型為六維元組，包括信息流的源節點、終端節點、占用帶寬、發送周期、截至期限和優先級。

3.根據權利要求2所述的面向時間敏感網絡的車載通訊架構多目標優化方法，其特征在于，所述信息流的路由選擇通過最短路徑法確定。