[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

说明书

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，具体涉及一种支持端到端时延保障的传输调度方法。 

背景技术

工业回程网是回程网络的概念向工业领域延伸的产物，它是指工业现场网络（如传感网）和广域网之间的传输网络，主要用于工业现场数据向广域网接入的问题。由于工业环境中，不同数据的时延敏感性较差别较大，而一些数据对时延的敏感性较高。因此工业回程网需要为其业务数据提供不同的端到端时延保障。 

区分服务一定程度上改变了网络“公平”、“竭力”的服务策略，提供了一种对不同业务区分对待的服务方式。而且具有简单、高效、可扩展性高，被现有网络广泛采用。但是区分服务仍然存在如QoS保证粒度较大、对不同业务流只能提供相对优先级QoS保证等缺点。 

针对以上问题，现有技术提出了若干新的服务策略，其中不乏针对具体业务流的QoS保证机制。但是多以大量资源预留的方式实现，网络资源开销大；而且存在端到端时延保证针对性不强等问题，不能满足工业领域的应用需求。 

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种面向工业回程网的端到端时延保障传输调度方法：以时间为出发点，动态分配网络资源，实现业务数据端到端时延确定性传输。 

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种支持端到端时延保障的传输调度方法，应用于集中控制的交换网络，包括以下步骤： 

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。 

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： 

ri=CiCiMAX,]]>

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： 

Dmin=Σi=1n2Ti,]]>

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。 

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：