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专利号: 2022116159898
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种热轧控制系统中确定性资源调度方法,其特征在于,包括:获取目标热轧控制系统的流量集合;所述流量集合中包括:周期性的时间敏感流量和同步流类型的时间敏感流量;

按照流量占用资源的大小对所述周期性的时间敏感流量进行降序排列,得到降序流量序列;

以吞吐量最大为目标,以时隙偏移约束作为约束条件,按照偏移量逐次递减的贪心策略,对所述降序流量序列中周期性的时间敏感流量的时隙进行偏移,并将时隙偏移后的降序流量序列映射至循环流队列,以实现对所述周期性的时间敏感流量的传输;所述时隙偏移约束包括:帧发送偏移约束、端到端延迟约束、接受窗口约束和队列资源约束;

以吞吐量最大为目标,以无等待整形器的特定约束作为约束条件,将所述同步流类型的时间敏感流量映射至同步流队列,以实现对所述同步流类型的时间敏感流量的传输;所述无等待整形器的特定约束,包括:出端口时间约束、零抖动约束和传输开始时间约束。

2.根据权利要求1所述的一种热轧控制系统中确定性资源调度方法,其特征在于,所述流量集合中还包括:非时间敏感的尽力而为流量;所述非时间敏感的尽力而为流量为目标热轧控制系统的流量中除所述周期性的时间敏感流量和所述同步流类型的时间敏感流量之外的流量;

在所述周期性的时间敏感流量和所述同步流类型的时间敏感流量完成传输之后,还包括:采用尽力而为流队列的设定协议的传输规则传输所述非时间敏感的尽力而为流量。

3.根据权利要求1所述的一种热轧控制系统中确定性资源调度方法,其特征在于,所述获取目标热轧控制系统的流量集合,具体包括:获取目标热轧控制系统的初始流量;

按照设定协议的传输规则和流量类型对所述初始流量进行筛选和队列分配,得到目标热轧控制系统的流量集合。

4.根据权利要求1所述的一种热轧控制系统中确定性资源调度方法,其特征在于,所述同步流队列的优先级大于所述循环流队列的优先级。

5.根据权利要求2所述的一种热轧控制系统中确定性资源调度方法,其特征在于,所述同步流队列的优先级大于所述循环流队列的优先级,所述循环流队列的优先级大于所述尽力而为流队列的优先级。

6.根据权利要求1所述的一种热轧控制系统中确定性资源调度方法,其特征在于,所述帧发送偏移约束为:fi·offset<fi·period/LenOfSlot;

其中,fi为周期性的时间敏感流量中第i个数据流;fi·offset为周期性的时间敏感流量中第i个数据流的偏移量;fi·period为周期性的时间敏感流量中第i个数据流的周期;

LenOfSlot为时隙长度;

所述端到端延迟约束为:

fi·offset×LenOfSlot+(fi·hop+1)×LenOfSlot<fi·deadline;

其中,fi·hop为周期性的时间敏感流量中第i个数据流经过的跳数;fi·deadline为周期性的时间敏感流量中第i个数据流到达目的节点的时间限制;

所述接受窗口约束为:

LenOfSlot>LenOfCQF/B;

其中,LenOfCQF为循环流队列的队列长度;B为周期性的时间敏感流量的数据包在链路上的发送速率;

所述队列资源约束为:

其中 ,fi·size 为周期性的时间敏感流量中第i个数据流的尺寸;

为t1时隙内经过循环流队列的全部数据流的长

度;n为t1时隙内经过循环流队列的周期性的时间敏感流量的数据流的总数量;O(fi, m1, e1, l1, t1)表示周期性的时间敏感流量,m1为周期性的时间敏感流量中第i个数据流的报文,e1为周期性的时间敏感流量中第i个数据流经过的交换机,l1为周期性的时间敏感流量中第i个数据流经过的交换机的端口,t1为周期性的时间敏感流量中第i个数据流的报文经过交换机的时隙。

7.根据权利要求1所述的一种热轧控制系统中确定性资源调度方法,其特征在于,所述出端口时间约束为:prop proc

tj ‑ tr ≥ Dr,k ‑( Dj,k‑1 + d  + d  );

其中,tj 为同步流类型的时间敏感流量中第j个数据流在源主机的传输开始时间;tr为同步流类型的时间敏感流量中第r个数据流在源主机的传输开始时间;第r个数据流的传输prop proc时间早于第j个数据流的传输时间;d  为传输延迟;d  为处理延迟;Dr,k为第r个数据流传输到第k个交换机的累积网络延迟;Dj,k‑1为第j个数据流传输到第k‑1个交换机的累积网络延迟;k≥2;

所述零抖动约束为:

其中,tr,k为同步流类型的时间敏感流量中第r个数据流在第k个交换机上的传输开始时间;tr,k‑1为同步流类型的时间敏感流量中第r个数据流在第k‑1个交换机上的传输开始时间;a为某一时隙内经过同步流队列的同步流类型的时间敏感流量的数据流的总数量;

为同步流类型的时间敏感流量中第r个数据流在第k‑1个交换机上的传输时间;

所述传输开始时间约束为:

tr = min;

其中,tr为同步流类型的时间敏感流量中第r个数据流的传输开始时间;min为设定最小传输开始时间。

8.根据权利要求3所述的一种热轧控制系统中确定性资源调度方法,其特征在于,所述设定协议为IEEE802.1Qci协议。

9.一种热轧控制系统中确定性资源调度系统,其特征在于,包括:流量获取模块,用于获取目标热轧控制系统的流量集合;所述流量集合中包括:周期性的时间敏感流量和同步流类型的时间敏感流量;

降序排列模块,用于按照流量占用资源的大小对所述周期性的时间敏感流量进行降序排列,得到降序流量序列;

周期性流量调度模块,用于以吞吐量最大为目标,以时隙偏移约束作为约束条件,按照偏移量逐次递减的贪心策略,对所述降序流量序列中周期性的时间敏感流量的时隙进行偏移,并将时隙偏移后的降序流量序列映射至循环流队列,以实现对所述周期性的时间敏感流量的传输;所述时隙偏移约束包括:帧发送偏移约束、端到端延迟约束、接受窗口约束和队列资源约束;

同步流型流量调度模块,用于以吞吐量最大为目标,以无等待整形器的特定约束作为约束条件,将所述同步流类型的时间敏感流量映射至同步流队列,以实现对所述同步流类型的时间敏感流量的传输;所述无等待整形器的特定约束,包括:出端口时间约束、零抖动约束和传输开始时间约束。