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异构网络中的QoS映射方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

技术编号:41450454 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-28 20:39
本发明专利技术涉及通信技术领域,提供一种异构网络中的QoS映射方法、装置、设备和存储介质,该方法包括:获取至少一个目标业务流、各个目标业务流的包长度以及各目标业务流的总时延需求;针对至少一个目标业务流中任一目标业务流,根据目标业务流的总时延需求、目标业务流对应的有线链路传输时延、目标业务流在第一网络域内的传输时延,确定目标业务流在第二网络域内的第一Qos优先级;将各个目标业务流对应的目标参数的第一取值输入至目标函数,确定各个目标业务流对应的目标函数的第一取值;目标参数的第一取值为根据目标业务流在第二网络域内的第一Qos优先级得到的;根据各个目标业务流对应的目标函数的第一取值、预设的约束条件、预设的迭代次数,迭代得到各个目标业务流对应的目标参数的目标取值;根据各个目标业务流对应的目标函数的目标取值,确定各个目标业务流在第二网络域内的第二Qos优先级。本发明专利技术实现了异构网络中的动态QoS映射并同时保障了时延和开销。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信,尤其涉及一种异构网络中的qos映射方法、装置、设备和存储介质。


技术介绍

1、时间敏感网络(time-sensitive networking,tsn)允许创建比传统以太网网络更具确定性和响应性的网络,这使得tsn成为需要低延迟和高可靠性的应用的理想选择,例如工厂自动化、高速公路、汽车网络和航空航天。tsn可以在有线网络中,保证端到端传输的固定时延(固定时延和足够小的抖动),是一种二层网络技术。

2、此前,tsn一直是常用的确定性服务的有线技术,但“有线”限制了tsn的使用范围和应用。所以,面对超过万亿元的工业互联网产业,移动化的tsn成为更优的方式,第五代移动通信网络(5th generation mobile networks,5g)是其首选的移动技术,5g的超可靠低时延通信(ultra reliable low latency communication,urllc)十分适用于工业制造场景。将tsn与5g网络的传输过程进行融合,可以更为有效地保证端到端的高可靠确定性传输。

3、为了支持5g与tsn的融合,第三代合作伙伴计划(3rd generation partnershipproject,3gpp)在r16标准中增加了时间敏感通信(tsc)功能。5g网络是一个tsn虚拟的二层网桥,ue侧增加一个终端侧tsn转换器(device side tsn translator,ds-tt)模块,用户面功能(upf)侧增加一个网络侧tsn转换器(network side tsn translator,nw-tt)模块,通过两个tsn转换器(tt)将5g网络连接到tsn网络;5g-tsn终端网关,包括5g端口、tsn端口和ds-tt模块;5g端口与5g网络交互数据,5g网络与第二tsn网络节点连接;tsn端口与第一tsn网络节点交互数据,第一tsn网络节点与5g-tsn终端网关连接;ds-tt模块用于实现5g端口与tsn端口之间的数据转发。

4、然而,当前5g移动通信网络中并没有保障“固定时延”的机制,而是采用“尽力而为”的服务质量(quality of service,qos)机制,即为不同的业务流量设定qos优先级,尽力保障重要流量能够实现“低时延”传输。这意味着,如果某个tsn业务流量需要经过5g网络转发时,其端到端的固定时延特性很难保障。

5、为解决这一问题,5g相关规范中的策略为:所有tsn流量在被5g网络转发时,申请最高qos优先级,以确保不会超时,然而这种做法带来3个问题:(1)可能造成5g传输资源的浪费,导致传统的“低时延”业务,如车联网等业务的传输受到影响;由于过早到达的数据报需要“等待”,而该等待一般会在5g-tsn的接口设备上进行,即5g系统入口处的tsn交换机和5g系统出口(ds-tt或nw-tt)进行,这会导致这些设备具有额外的存储和处理开销;(3)对于用户来说,申请最高qos优先级的5g传输,可能造成更高的开销。

6、因此,如何实现异构网络中的qos映射并同时保障时延和开销,已成为当前业内亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种异构网络中的qos映射方法、装置、设备和存储介质,实现了异构网络中的动态qos映射并同时保障了时延和开销。

2、第一方面,本专利技术提供一种异构网络中的qos映射方法,该方法包括:

3、获取至少一个目标业务流、各个所述目标业务流的包长度以及各个所述目标业务流的总时延需求;

4、针对所述至少一个目标业务流中任一所述目标业务流,根据所述目标业务流的总时延需求、所述目标业务流对应的有线链路传输时延、所述目标业务流在第一网络域内的传输时延,确定所述目标业务流在第二网络域内的第一qos优先级;

5、将各个所述目标业务流对应的目标参数的第一取值输入至目标函数,确定各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值;所述目标参数的第一取值为根据所述目标业务流在第二网络域内的第一qos优先级得到的;

6、根据各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值、预设的约束条件、预设的迭代次数,迭代得到各个所述目标业务流对应的目标参数的目标取值;

7、根据各个所述目标业务流对应的目标函数的目标取值,确定各个所述目标业务流在第二网络域内的第二qos优先级。

8、可选地,第一网络为时间敏感网络,第二网络为5g网络,所述针对所述至少一个目标业务流中任一所述目标业务流,根据所述目标业务流的总时延需求、所述目标业务流对应的有线链路传输时延、所述目标业务流在第一网络域内的传输时延,确定所述目标业务流在第二网络域内的第一qos优先级,包括:

9、针对所述至少一个目标业务流中任一所述目标业务流,根据所述目标业务流的总时延需求、所述目标业务流对应的有线链路传输时延、所述目标业务流在第一网络域内的传输时延,确定所述目标业务流在第二网络域内的传输时延的估计值;

10、所述目标业务流对应的有线链路传输时延为根据所述目标业务流对应的包长度和所述业务流经过时间敏感网络交换机节点的跳数得到的;所述目标业务流在第一网络域内的传输时延为根据所述至少一个目标业务流中目标业务流的数量以及各所述目标业务流对应的包长度得到的;

11、根据所述目标业务流在第二网络域内的传输时延的估计值以及所述目标业务流的总时延需求,确定所述目标业务流在第二网络域内的第一qos优先级。

12、可选地,所述目标业务流对应的目标函数的第一取值用于表征所述目标业务流基于所述目标参数的第一取值对应的qos优先级进行数据传输所获得的效益;所述预设的约束条件包括以下至少一项:各个所述目标业务流的总时延需求对应的约束条件、各个所述目标业务流的网络资源需求对应的约束条件。

13、可选地,所述根据各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值、预设的约束条件、预设的迭代次数,迭代得到各个所述目标业务流对应的目标参数的目标取值,包括:

14、根据所述预设的约束条件,对各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值进行迭代,得到当前迭代次数对应的各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值;

15、在所述当前迭代次数大于或等于所述预设的迭代次数的情况下,或者在所述当前迭代次数对应的各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值满足预设的纳什均衡状态的情况下,将所述当前迭代次数对应的各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值确定为各个所述目标业务流对应的目标参数的目标取值。

16、可选地,所述方法还包括:

17、基于各个所述目标业务流在第二网络域内的第二qos优先级,将各个所述目标业务流向接收端进行传输;

18、接收所述接收端发送的时延反馈消息,响应于所述时延反馈消息确定是否更新所述目标业务流在第二网络域内的第二qos优先级。

19、可选地,所述时延反馈消息为所述接收端接收到所述目标业务流后,将所述目本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异构网络中的QoS映射方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的异构网络中的QoS映射方法,其特征在于,第一网络为时间敏感网络,第二网络为5G网络,所述针对所述至少一个目标业务流中任一所述目标业务流,根据所述目标业务流的总时延需求、所述目标业务流对应的有线链路传输时延、所述目标业务流在第一网络域内的传输时延,确定所述目标业务流在第二网络域内的第一Qos优先级,包括:

3.根据权利要求1所述的异构网络中的QoS映射方法,其特征在于,所述目标业务流对应的目标函数的第一取值用于表征所述目标业务流基于所述目标参数的第一取值对应的Qos优先级进行数据传输所获得的效益;所述预设的约束条件包括以下至少一项:各个所述目标业务流的总时延需求对应的约束条件、各个所述目标业务流的网络资源需求对应的约束条件。

4.根据权利要求1所述的异构网络中的QoS映射方法,其特征在于,所述根据各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值、预设的约束条件、预设的迭代次数,迭代得到各个所述目标业务流对应的目标参数的目标取值,包括:

5.根据权利要求1所述的异构网络中的QoS映射方法,其特征在于,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的异构网络中的QoS映射方法,其特征在于,所述时延反馈消息为所述接收端接收到所述目标业务流后,将所述目标业务流在第二网络域内的实际传输时延与所述目标业务流在第二网络域内的传输时延的预设最高阈值以及预设最低阈值进行比较,并根据比较结果得到的;所述最高阈值以及所述最低阈值为根据所述目标业务流在第二网络域内的传输时延的估计值得到的;所述目标业务流在第二网络域内的实际传输时延为基于所述目标业务流进入第二网络域的第一时间戳和流出第二网络域的第二时间戳得到的。

7.一种异构网络中的QoS映射装置,其特征在于,包括:

8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述异构网络中的QoS映射方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述异构网络中的QoS映射方法。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述异构网络中的QoS映射方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种异构网络中的qos映射方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的异构网络中的qos映射方法,其特征在于,第一网络为时间敏感网络,第二网络为5g网络,所述针对所述至少一个目标业务流中任一所述目标业务流,根据所述目标业务流的总时延需求、所述目标业务流对应的有线链路传输时延、所述目标业务流在第一网络域内的传输时延,确定所述目标业务流在第二网络域内的第一qos优先级,包括:

3.根据权利要求1所述的异构网络中的qos映射方法,其特征在于,所述目标业务流对应的目标函数的第一取值用于表征所述目标业务流基于所述目标参数的第一取值对应的qos优先级进行数据传输所获得的效益;所述预设的约束条件包括以下至少一项:各个所述目标业务流的总时延需求对应的约束条件、各个所述目标业务流的网络资源需求对应的约束条件。

4.根据权利要求1所述的异构网络中的qos映射方法,其特征在于,所述根据各个所述目标业务流对应的目标函数的第一取值、预设的约束条件、预设的迭代次数,迭代得到各个所述目标业务流对应的目标参数的目标取值,包括:

5.根据权利要求1所述的异构网络中的qos映射方法,其特征在于,所述方法还包括:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:侯宾寇川王星宇俎云霄
申请(专利权)人:北京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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