[发明专利]一种面向工业回程网的端到端时延保障传输调度方法

权利要求书

1.一种面向工业回程网的端到端时延保障传输调度方法，应用于集中控制的工业回程交换网络，即网络中具有网络管理器负责回程网接入业务的整体调度，其特征在于，包括集中的时延分配过程和分段的时延保障转发过程； 

所述的时延分配过程，网络管理器根据具体业务的总体时延要求，结合链路的负载信息，对业务路径上的每段链路做出分段时延要求，并将分段时延要求发送至相应的网络交换机； 

所述的时延保障转发过程，由路径上的各个网络交换机根据业务报文的分段时延要求和自身流控制策略，通过使用延迟优先级队列控制不同业务报文在网络交换机内的队列时延，满足分端时延要求。 

2.根据权利要求1中的所述的一种面向工业回程网的端到端时延保障传输调度方法，其特征在于，所述时延分配过程包括以下步骤： 

(1)网络交换机每隔一段时间计算每条链路的负载度： 

其中，C_i为单位时间内进入链路L_i的数据包数量，C_iMAX为单位时间内可以进入链路L_i的数据包数量的最大值，取决于交换机的交换能力； 

(2)网络交换机将负载度逐级发送到网络管理器中，更新网络管理器中的负载信息； 

(3)网络管理器针对业务的接入请求，计算其采用路径的最小时延： 

其中，n代表路径经过的网络交换机的个数，2T_i为报文进入链路L_i的队列时延，T_i为链路L_i入口交换机的缓存轮换周期，对于任一网络交换机： 

T＝l×τ 

其中l为该交换机一个交换周期时隙个数，为固定值，τ表示交换时隙时长； 

(4)判断所需最小时延是否能够满足业务时延需求，若不能满足则反馈失败消息； 

(5)若能满足业务时延要求，则根据传输路径的负载度分配时延； 

(6)将时延分配结果发送至业务路径上的各个网络交换机中。 

3.根据权利要求2中的所述的一种面向工业回程网的端到端时延保障传输调度方法，其特征在于，所述根据传输路径的负载度分配时延，包括以下步骤： 

A1.计算每条链路的负载度比重： 

其中，L为路径上所有链路的集合，r_i为链路i的负载度； 

A2.计算每条链路的预分配时延： 

D'_i＝D_d×s_i,i∈L 

其中，D_d为业务总时延要求，s_i为链路i的负载度比重； 

A3.初始化t₀＝0，待分配时延的链路集合为L'； 

A4.取L'中预分配时延最小的链路L_i，为其分配时延： 

D_i＝[max((D'_i+t₀),2T_i)]T_i

其中，T_i为链路L_i入口交换机的缓存轮换周期，max()表示取最大值，[A]_T表示不大于A的T的最大整数倍数，即： 

表向下取整； 

A5.计算t₀： 

t₀＝t₀+D'_i-D_i

A6.将L_i从L'中删除，若L'为空，则完成时延分配；若L'不为空，则执行步骤A4。 

4.根据权利要求1中的所述的一种面向工业回程网的端到端时延保障传输调度方法，其特征在于，所述时延保障转发过程在网络交换机中实现并包括以下步骤： 

网络交换机将经过的业务数据暂存至时延优先级队列； 

时延优先级队列轮换：Crossbar输入队列为空时，取优先级最高的延迟优先级队列作为新输入队列，其他时延优先级队列优先级提高1级，原Crossbar输入队列作为优先级最低的时延优先级队列； 

在一个交换周期T内采用时延保障的Crossbar调度机制转发数据。