时间敏感网络的域内及域间启发式流量调度算法

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ljc20090204
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时间敏感网络(Time-Sensitive Network,TSN)是一种新兴的工业通信技术,能够满足时间敏感业务的低时延、高可靠性等需求,同时也能够传输较大数据量,并支持对业务的优先级进行设定。时间敏感网络相比于标准以太网,可以与高优先级的确定性信息流共享网络,保证数据在准确的时间内以最小的时间抖动进行传输。在未来工业的智能化和自动化趋势下,对时间敏感网络进行研究具有重大意义。在时间敏感网络的相关研究中,重点在于对其业务调度算法的提升和优化,以保证业务数据传输的确定性和可靠性。但是,在实际应用中由于网络结构复杂多变,网络流量的传输要求千差万别,使得TSN网络的业务调度较为困难,传统的网络流量调度算法不完全适用于TSN网络,有可能导致网络时延高、调度成功率低、时间消耗大等一系列问题,难以保证业务调度的质量。因此,本文对时间敏感网络的域内和域间流量调度问题展开研究,针对不同的业务场景分别设计了具有针对性的时间敏感业务调度算法。本文首先提出了一种适用于TSN域内网络的路由及流量调度算法,对TSN网络进行问题建模,并利用基于均衡路由思想的双向A*算法和改进的MGRASP启发式流量调度算法,分别对TSN的路由选择和流量调度进行求解,通过实验仿真,证明了上述方法能够减小因链路拥塞而导致的时延,提高了算法的求解质量。针对时间敏感网络域间流量的调度问题,目前文献中鲜有对跨域的流量调度算法的相关研究。本文构建TSN网络和光传送网络协同传输的业务场景,提出一种基于贪心禁忌搜索的GTSA域间流量调度算法,并与光网络中资源调度过程相结合,以最终调度成功率为目标函数进行算法求解。通过仿真实验,证明了上述方法能够提升业务调度成功率,且在时间触发流数量较多的场景下该算法表现更加突出,能够适应目标场景下的业务调度需求。
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