[发明专利]网络物理系统服务的预留带宽在线分配方法和装置

权利要求书

1.一种CPS服务的预留带宽在线分配方法，包括：

对于CPS服务中的一个服务r，根据服务r的最大服务质量服务质量QoS的下降率b、正常和应急情况下的基本单位带宽的成本，以及根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量a_r(t)，确定计划在时隙t维护服务r的带宽量N_r(t)；

对于维护服务r的每类云平台，根据该类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，确定为该类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量；

根据确定的N_r(t)和各类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量，进行CPS服务在时隙t的预留带宽分配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据服务r的最大服务质量服务质量QoS的下降率b、正常和应急情况下的基本单位带宽的成本，以及根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量a_r(t)，确定计划在时隙t维护服务r的带宽量N_r(t)，具体包括：

根据如下表达式九，确定N_r(t)：

其中，表示根据服务r的服务级别协议要维护的带宽的最大量，表示服务r可以实现的最大QoS，b表示QoS的下降率，h_r和s_r分别表示正常和应急情况下服务r的基本单位带宽的成本，w_r为设定的服务r在整体应急成本中所配属的权重，e为设定的成本平衡权重；V为设定的队列延迟与所述总成本之间的调节常数，a_r(t)表示根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量，H_r(t)表示至时隙t时服务r的累计未提供带宽的请求量，是根据上个时隙t-1的H_r(t-1)计算得到。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据该类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，确定为该类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量，具体包括：

根据如下表达式十确定第d类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量

其中，s_d(t)表示时隙t第d类云平台的运营成本，和分别表示第d类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，Z_r(t)为定义的虚拟队列，是根据上一时隙t-1的H_r(t-1)，以及上一时隙t-1的Z_r(t-1)和s_d(t-1)计算得到的。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：在确定N_r(t)和各类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量后，根据如下表达式十一，确定下个时隙t+1的H_r(t+1)：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在确定N_r(t)和各类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量后，根据如下表达式十二，确定下个时隙t+1的Z_r(t+1)：

其中，ε_r为预设常数，当H_r(t)＞0时，指示符函数等于1，否则为0；当H_r(t)＝0时，指示符函数等于1，否则为0。

6.一种CPS服务的预留带宽分配装置，包括：

预留带宽计算模块，用于对于CPS服务中的一个服务r，根据服务r的最大服务质量服务质量QoS的下降率b、正常和应急情况下的基本单位带宽的成本，以及根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量a_r(t)，确定计划在时隙t维护服务r的带宽量N_r(t)；对于维护服务r的每类云平台，根据该类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，确定为该类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量；

预留带宽分配模块，用于根据确定的N_r(t)和各类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量，进行CPS服务在时隙t的预留带宽分配。