门控部署方法、设备、存储介质及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种门控部署方法、设备、存储介质及装置，本发明专利技术通过预设时间敏感网络结构中选取目标业务流对应的目标数据传输链路，获取目标数据传输链路对应的节点信息以及GCL能力信息；根据节点信息、GCL能力信息以及预设时隙调度及门控约束条件确定目标业务流对应的时隙调度及门控部署方案；根据时隙调度及门控部署方案对目标数据传输链路进行门控部署，本发明专利技术针对网络节点能力、以及时间敏感业务流的时延抖动需求，来对时隙调度及门控方案进行合理部署，相较于现有门控方案会在每一个不使能门控的节点都引入额外抖动，导致无法满足某些业务流的时延或抖动要求，本发明专利技术实现了更加广泛场景的门控部署，减少资源浪费，提升通信效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
门控部署方法、设备、存储介质及装置


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种门控部署方法、设备、存储介质及装置。

技术介绍

[0002]随着工业智能化的不断发展，工业互联网成为工业智能化发展的关键综合信息基础设施，基础网络作为工业互联网发展的基础设施，未来需要更为强大的互联互通、高质量传输和智能运维能力，在智能制造、工业互联网的IT与OT融合的大趋势下，需要统一的网络技术解决方案打通底层基础网络，TSN网络端到端极低时延和可靠的数据传输，成为了工业场景下基础网络的不二选择。
[0003]TSN是一种新兴的网络传输技术，基于传统以太网技术进行扩展，允许时间敏感业务(Time Sensitive，TS)流与尽力而为(Best Effort，BE)业务流在同一网络中传输。通过厂商独立的标准化进程，已成为广泛聚焦的关键技术。
[0004]然而，现有门控方案在实际部署中，由于TSN交换机的硬件能力有限，难以对所有TS流都开启门控。主要面临两个问题：第一，实时流数量受限。由于每一个时隙需要占用两个GCL条目(一开一关)，而一个典型的TSN交换机每个端口的GCL条目最大长度为256，实际上就限制了经过这个端口的流数量不能超过128。第二，TS流周期的不同造成的GCL列表膨胀更加加剧了这个问题。会由于业务周期不同，为达到精细控制业务流所需要的GCL条目超过了一个典型交换机的能力限制。
[0005]而现有技术中为解决这种GCL条目限制带来的部署问题，采用的门控方案会在每一个不使能门控的节点都引入额外抖动，因此可能无法满足某些业务流的时延或抖动要求，从而导致门控方案不能合理进行部署以满足多种场景。
[0006]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种门控部署方法、设备、存储介质及装置，旨在解决现有技术中如何针对网络节点能力、以及时间敏感业务流的时延抖动需求，来对网络时延调度及门控方案进行合理部署的技术问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供一种门控部署方法，所述门控部署方法包括以下步骤：
[0009]在接收到目标业务流时，从预设时间敏感网络结构中选取对应的目标数据传输链路，所述预设时间敏感网络结构中包含若干条端到端的数据传输链路；
[0010]获取所述目标数据传输链路对应的节点信息以及GCL能力信息；
[0011]根据所述节点信息、所述GCL能力信息以及预设时隙调度及门控约束条件确定所述目标业务流对应的时隙调度及门控部署方案；
[0012]根据所述时隙调度及门控部署方案对所述目标数据传输链路进行门控部署。
[0013]可选地，所述根据所述节点信息、所述GCL能力信息以及预设时隙调度及门控约束条件确定所述目标业务流对应的时隙调度及门控部署方案的步骤，包括：
[0014]将所述节点信息、所述GCL能力信息以及预设时隙调度及门控约束条件输入至预设SMT求解器中，获得输出结果，所述输出结果中包含门控开关信息以及门控在数据传输链路中的部署位置信息；
[0015]根据所述门控开关信息以及所述部署位置信息生成所述目标业务流对应的时隙调度及门控部署方案。
[0016]可选地，所述在接收到目标业务流时，从预设时间敏感网络结构中选取对应的目标数据传输链路之前，所述方法还包括：
[0017]获取不同种类的业务流的时延抖动要求信息以及网络拓扑节点的GCL能力信息；
[0018]根据所述时延抖动要求信息以及所述网络拓扑节点的GCL能力信息生成预设时隙调度及门控约束条件；
[0019]其中，所述预设时隙调度及门控约束条件包括：起始时隙约束、数据帧隔离约束、流链路传输约束、帧传输时延约束、门控模型约束、端到端时延约束、抖动约束、设备GCL周期约束和设备GCL能力约束中的一种或多种。
[0020]可选地，所述起始时隙约束为预先设置针对目标业务流中的每一个数据帧在目标业务流的源节点进入所述数据传输链路中传输队列的时间的约束条件；
[0021]所述起始时隙约束为：
[0022][0023][0024][0025]对于目标业务流s
i
∈S，所述目标业务流应用周期记为s
i
.T所述目标业务流从源节点到目标节点的路径表示为[[v1,v2],
…
,[v
n
‑1,v
n
]]，其中v1和v
n
分别为所述目标业务流的源节点及目标节点；所述目标业务流包含了一个或多个数据帧所述数据帧的集合记为
[0026]对于每一个数据帧将进入对应队列的时间节点记为从端口开始进行转发的时间节点记为完成传输的时间的最小值即最大值分别记为
[0027]可选地，所述数据帧隔离约束为预先设置的在每一个数据传输链路，任意两个数据帧的预留时延不能重叠的约束条件；每个端口对应到所述目标业务流连接到的对应数据传输链路记为：
[0028]所述数据帧隔离约束包括：
[0029][0030][0031][0032][0033][0034][0035]所述门控模型约束为预先设置的在使能门控和不使能门控的两种情况下，对数据帧的延时处理的约束条件；
[0036]所述门控模型约束包括：
[0037][0038]if s
i
.gc＝＝1,then
[0039][0040][0041][0042][0043]else
[0044][0045][0046]其中，链路速率表示为[v
a
,v
b
].s；记为门控变量，其表示对于业务流s
i
∈S，在端口上是否使能门控；若对其使能门控，则记及分别为关门时间及开门时间。
[0047]可选地，所述流链路传输约束为对于每一个数据帧，其在每一个数据传输链路传输的时间遵循其在路径上的顺序的约束条件；
[0048]所述流链路传输约束条件包括：
[0049][0050][0051][0052][0053][0054]所述δ为数据传输链路中相邻节点之间的最大时间同步误差；
[0055]所述帧传输时延约束为对于每一个数据帧在每一个数据传输链路从开始传输到完成传输的时间应等于所述数据帧的数据量大小与所述数据传输链路的链路速率的比值的约束条件；
[0056]所述帧传输时延约束包括：
[0057][0058][0059][0060]其中，数据帧大小记为链路速率表示为[v
a
,v
b
].s。
[0061]可选地，所述端到端时延约束为预先设置的针对每一个数据帧从端到端时延不超过所述数据帧对应业务流的端到端需求的约束条件；端到端时延要求表示为s
i
.e2e；
[0062]所述端到端时延约束包括：
[0063][0064][0065]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种门控部署方法，其特征在于，所述门控部署方法包括以下步骤：在接收到目标业务流时，从预设时间敏感网络结构中选取对应的目标数据传输链路，所述预设时间敏感网络结构中包含若干条端到端的数据传输链路；获取所述目标数据传输链路对应的节点信息以及GCL能力信息；根据所述节点信息、所述GCL能力信息以及预设时隙调度及门控约束条件确定所述目标业务流对应的时隙调度及门控部署方案；根据所述时隙调度及门控部署方案对所述目标数据传输链路进行门控部署。2.如权利要求1所述的门控部署方法，其特征在于，所述根据所述节点信息、所述GCL能力信息以及预设时隙调度及门控约束条件确定所述目标业务流对应的时隙调度及门控部署方案的步骤，包括：将所述节点信息、所述GCL能力信息以及预设时隙调度及门控约束条件输入至预设SMT求解器中，获得输出结果，所述输出结果中包含门控开关信息以及门控在数据传输链路中的部署位置信息；根据所述门控开关信息以及所述部署位置信息生成所述目标业务流对应的时隙调度及门控部署方案。3.如权利要求1所述的门控部署方法，其特征在于，所述在接收到目标业务流时，从预设时间敏感网络结构中选取对应的目标数据传输链路之前，所述方法还包括：获取不同种类的业务流的时延抖动要求信息以及网络拓扑节点的GCL能力信息；根据所述时延抖动要求信息以及所述网络拓扑节点的GCL能力信息生成预设时隙调度及门控约束条件；其中，所述预设时隙调度及门控约束条件包括：起始时隙约束、数据帧隔离约束、流链路传输约束、帧传输时延约束、门控模型约束、端到端时延约束、抖动约束、设备GCL周期约束和设备GCL能力约束中的一种或多种。4.如权利要求3所述的门控部署方法，其特征在于，所述起始时隙约束为预先设置针对目标业务流中的每一个数据帧在目标业务流的源节点进入所述数据传输链路中传输队列的时间的约束条件；所述起始时隙约束为：所述起始时隙约束为：所述起始时隙约束为：对于目标业务流s
i
∈S，所述目标业务流应用周期记为s
i
.T所述目标业务流从源节点到目标节点的路径表示为[[v1,v2],
…
,[v
n
‑1,v
n
]]，其中v1和v
n
分别为所述目标业务流的源节点及目标节点；所述目标业务流包含了一个或多个数据帧所述数据帧的集合记为对于每一个数据帧将进入对应队列的时间节点记为
从端口开始进行转发的时间节点记为完成传输的时间的最小值即最大值分别记为5.如权利要求3所述的门控部署方法，其特征在于，所述数据帧隔离约束为预先设置的在每一个数据传输链路，任意两个数据帧的预留时延不能重叠的约束条件；每个端口对应到所述目标业务流连接到的对应数据传输链路记为：所述数据帧隔离约束包括：所述数据帧隔离约束包括：所述数据帧隔离约束包括：所述数据帧隔离约束包括：所述数据帧隔离约束包括：所述数据帧隔离约束包括：所述门控模型约束为预先设置的在使能门控和不使能门控的两种情况下，对数据帧的延时处理的约束条件；所述门控模型约束包括：if s
i
.gc＝＝1,then.gc＝＝1,then.gc＝＝1,then.gc＝＝1,thenelseelse
其中，链路速率表示为[v
a
,v
b

【专利技术属性】
技术研发人员：林佳烁，李伟超，汪漪，詹双平，成剑，李强，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：