CN116389277B 一种无等待时间敏感网络流量混合调度方法 （桂林电子科技大学）

一种无等待时间敏感网络流量混合调度方法S1输入TSN网络拓扑信息和TT流集合；S2利用所述TSN网络拓扑信息生成网络节点邻接链表计算息创建初始种群；S5评估所述初始种群中的个所述下一代初始种群进行遗传操作后返回步骤2S2利用所述TSN网络拓扑信息生成网络节点邻接链表计算所述TT流集合中TT流的所有S42初始化长度为所述设定长度的路由数组和初始发送时间数组构成的遗传算法个S43基于所述TT流索引信息为TT流随机从所述可行路由集合中选择一条路由，得到路S45将每个所述分组中第一条TT流的发送时间所述TSN交换机节点包括交换机处理时延所述链路集合的每条链路连接两个网口，相连的两个所述利用所述TSN网络拓扑信息生成网络节点邻接链表计算所述TT流集合中TT流的所S22使用深度优先搜索算法在所述网络节点邻接链表中从所述TT流集合的源节点开始S23在深度优先搜索过程中，当遇到所述TT流集合的目地节点时，将路径列表保存下S24遍历完所述网络节点邻接链表后，所有从所述源节点到所述目的节点的路由都保3S33将所述TT流标识和初始化后的索引值之间的映S34将初始化后的索引值加1后与下一所述TT流标识之间的映射关系记录在位置索引S35重复步骤S34，直至完成所有所述TT流标识与对应的索引值之间的映射关系的记S51计算链路集合中每条链路的基础周期，将所述基础周期定义为通过当前链路的所S52根据所述初始种群中的个体的路由方案选择以及初始发送时间数组，计算实时同S54判断调度所述链路和时隙对应关系中的4适度，但缺乏有效的实时控制。时间敏感网络(Time_SensitiveNetwork，TSN)基于IEEE知整形器(Time_AwareShaper，TAS)作为传输选择算法，利用TT流的特征生成门控列表[0003]现有TSN调度算法没有很好的考虑流量类型以及TT流周期和长度取值范围，TT流[0007]S2利用所述TSN网络拓扑信息生成网络节点邻接链表计算所述TT流集合中TT流的5[0017]其中，所述利用所述TSN网络拓扑信息生成网络节点邻接链表计算所述TT流集合[0019]S22使用深度优先搜索算法在所网络节点述邻接链表中从所述TT流集合的源节点[0021]S24遍历完所述网络节点邻接链表后，所有从所述源节点到所述目的节点的路由[0026]S34将初始化后的索引值加1后与下一所述TT流标识之间的映射关系记录在位置[0030]S42初始化长度为所述设定长度的路由数组和初始发送时间数组构成的遗传算法[0031]S43基于所述TT流索引信息为TT流随机从所述可行路由集合中选择一条路由，得[0032]S44对所有TT流利用广度优先搜索算法分组，每个分组中按照TT流的周期升序排6[0037]S52根据所述初始种群中的个体的路由方案选择以及初始发送时间数组，计算实[0040]S55利用时隙映射和复用策略尝试调度循环流，在调度过程中判断是否破坏已有[0044]本发明的一种无等待时间敏感网络流量混合调度方法，通过S1输入TSN网络拓扑信息和TT流集合；S2利用所述TSN网络拓扑信息生成网络节点邻接链表计算所述TT流集合于所述可行路由集合和所述TT流索引信息创建初始种群；S5评估所述初始种群中的个体，所述下一代初始种群进行遗传操作后返回步骤S5，本发明能够在缩短GCL的同时保证解的7[0055]S2利用所述TSN网络拓扑信息生成网络节点邻接链表计算所述TT流集合中TT流的[0058]S22使用深度优先搜索算法在所述网络节点邻接链表中从每条所述TT流的源节点[0059]S23在深度优先搜索过程中，当遇到所述TT流的目地节点时，将路径列表保存下[0060]S24遍历完所述网络节点邻接链表后，所有从所述源节点到所述目的节点的路由[0074]S42初始化长度为所述设定长度的路由数组和初始发送时间数组构成的遗传算法[0076]S43基于所述TT流索引信息为TT流随机从所述可行路由集合中选择一条路由，得[0078]S44对所有TT流利用广度优先搜索算法分组，每个分组中按照TT流的周期升序排8[0083]S51计算所述链路集合中每条链路的BP，将所述BP定义为通过当前链路的所有实[0084]S52根据所述初始种群中的个体的路由方案选择以及初始发送时间数组，计算实隙，实时同步流在每条路由链路上发送/转发次数等于链路基础周期与实时同步流周期的节点的处理时延之和，其他次数的转发时间等于第一次转发时间与相应倍数的周期的和；计算过程中将所述传输时隙和TT流发送/转发信息保存在链路和时隙对应关系中，所述传[0088]S55利用时隙映射和复用策略尝试调度循环流，在调度过程中判断是否破坏已有环流在其所有路由节点上发送/转发的次数等于组周期与循环流周期的商，所述组周期的值等于分组内所有TT流周期的最小公倍数，计算每次发送/转发时间都要判断是否破坏已9最后将每个分组内周期最小的TT流发送时间设置为0，其余TT流的发送时间累加一个随机个随机的介于0到1之间的系数λ和δ,其次生成offspring的路由选择数组，P1和P2选择数组相同位置的元素分别乘以交叉系数λ和(1_λ)并将结果累加作为offspring的路由小的TT流发送时间设置为0，P1和P2的发送时间数组Φ相同位置的元[0097]本发明提供了一种基于基础周期的时隙映射与复用机制和无等待调度的时间敏prpr合S中的位置是一一对应的，如图2中索引部分所示，索引中每个元素记录流si在S中的位~4行遍历SP，然后遍历每条TT流的路由，将用到了相同链路的流存储在LS中，LS是一个[0109](2)根据初始发送时间和路由选择方案利用公式(1)计算实时同步流在每一跳的[0113]时隙的开始和结束时间分别是和门控状态[0114](3)判断实时同步流的Deadline是否满足要求，具体方法是判断每条实时同步流流si的时隙si_time_slot和发送时间信息si_transmit_interval设置合适的值。第10至11si_transmit_interval和sj_time_slot可允许的最短距离，其值等于两个时隙各自长度一i发送时间段的中点tω和中记录的TT流在组周期内的发送时间进行对比，如果sj_transmitω作为中点进行比较，如果sj_transm迟发送，并得出排队时延δ,将其累加到ts、tω以及te上，并修改si_time_slot和si_transmit__interval对应的开始结束时间。最后第30至32行，将si_time_slot和si_据LTS中的时隙信息推导出每条链路的GCL，两个时隙之间间隔的GCL表项用的门控状态设的0到1之间的系数λ和δ,生成后代个体的路由选择数组利用算法2进行分组，最后将每[0122]本发明提供了一种基于时隙映射和遗传算法的无等待时间敏感网络流量混合调中