[发明专利]面向数据报文的双队列同步方法、系统、设备、存储介质

权利要求书

1.一种面向数据报文的双队列同步方法，其特征在于：所述的方法包括步骤如下：

获取产生或接收的报文参数，根据报文实时性的需求分成实时报文队列和非实时报文队列；基于时延敏感信息标识将高时敏报文存入实时报文队列，将低时敏报文存入非实时报文队列；

针对非实时报文，依据报文目的节点标识，对相同目的节点的报文，采用基于动态规划的报文合并算法，将多个非实时报文以协议预定的方式组合成IP报文数据区，共享一个IP头，实现将对应的非实时报文合并打包，进行合并报文格式同步执行策略；

针对实时报文，按照实时报文产生时刻顺序完成单一报文格式同步执行策略；

所述的报文合并算法，具体地，考虑单个数据包最大容量固定为W＝1472字节，为节约数据头，降低同步频次，通过相同目的节点报文合并的方式，对多个低时敏报文进行合并同步，并描述为一个背包问题；不同报文的长度记为w_i，根据报文同步优先级，设定t时刻的报文价值v_i(t)，合并问题即转化为在单个数据包内同步尽可能多的报文，降低同步频次；

所述的报文价值v_i(t)的设定，具体结合报文同步的优先级和报文剩余等待时间；其中优先级高、剩余等待时间低的报文，价值越高，越倾向于优先同步；

由于报文需要在最大等待时间内同步完成来保证同步时效性，因此针对不同报文等待时间，需要动态调整报文价值函数，当T_i-τ_i(t)≤50ms时，提高当前报文价值v_i(t)，保证等待时间较长的报文在下次合并时能完成同步，避免造成同步超时；

利用动态规划方法，对背包问题进行求解，具体如下：

S1：定义子问题：P(i,W)，在前i个报文中，挑选总长度不超过W-W_head的报文，每个报文最多只能挑选1次，使总价值最大；此时最优值记作m(i,W)，其中1≤i≤N；

S2：考虑第i个报文，存在x_i＝1或x_i＝0两种可能：

a)x_i＝0,背包容量不变，改变为问题P(i-1,W)；

b)x_i＝1，背包容量减小，改变为问题P(i-1,W-w_i)

S3：选取最优方案：

m(i,W)＝max{m(i-1,W),m(i-1,W-w_i)+v_i(t)}

即得到

式中，x_i＝0表示报文i不合并至当前数据包；x_i＝1表示报文i合并至当前数据包；N表示每次计算报文合并的队列长度；T_i表示当前报文最大等待时间；τ_i(t)表示已排队时间；w_i表示报文i的长度、w_head表示IP头的长度。

2.根据权利要求1所述的面向数据报文的双队列同步方法，其特征在于：所述的报文合并算法，表达式如下：

T_i-τ_i(t)≥0,{i|,x_i＝1}

式中，x＝{x₁,x₂,…,x_n}表示当前计算队列中合并至当前数据包的报文编号，x_i＝0表示报文i不合并至当前数据包；x_i＝1表示报文i合并至当前数据包；N表示每次计算报文合并的队列长度；T_i表示当前报文最大等待时间；τ_i(t)表示已排队时间，等待超过当前报文最大等待时间认为同步超时失效；W表示单个数据包最大容量；w_i表示报文i的长度；v_i(t)表示t时刻的报文价值；w_head表示IP头的长度。

3.根据权利要求2所述的面向数据报文的双队列同步方法，其特征在于：基于所述的报文合并算法输出的报文编号，将标识的非实时报文按照合并报文的格式进行协议封装，得到合并后的非实时报文队列，并进行合并报文格式同步执行策略。