CN115396378B - 基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法和系统 - Google Patents

基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法和系统 Download PDF

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CN115396378B CN202211342452.9A CN202211342452A CN115396378B CN 115396378 B CN115396378 B CN 115396378B CN 202211342452 A CN202211342452 A CN 202211342452A CN 115396378 B CN115396378 B CN 115396378B
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Abstract

本发明给出了一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法和系统，属于数据传输技术领域。该方法包括：设置第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙；确定跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙和时隙流数量；判断所述时隙流数量是否小于阈值；构建第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系；采用一对一确定性时隙映射关系，对第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行跨域入队选择；对跨域入队选择后的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度。本发明能够支持不同网络域间各异的带宽和时隙资源匹配，实现时延敏感应用跨域端到端有界时延和抖动可控。

Description

基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法和系统
技术领域
本发明属于数据传输技术领域，尤其涉及一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法和系统。
背景技术
随着工业互联网的高速发展，许多工业领域应用对网络提出了有界低时延抖动、高可靠性的行业需求。传统以太网的尽力而为的转发服务模式，仅能够提供平均时延保障，无法严格保障端到端最坏时延与抖动需求。此外，由于远程工业控制、远程医疗等远程时延敏感应用激增，需要不同封闭网络域（如工厂园区）协同完成实现相关确定性任务。但是传统现场总线网络通常用于封闭网络域内特点流量提供服务质量(QoS)，而随着IEEE 802.3协议的发展以及“时延敏感（TS）”与“尽力而为（BE）”流量共网传输的需求愈加迫切，基于IP融合网络需要能跨域支持时延敏感（TS）应用与非TS应用的。因此，应用于大规模IP网络且能够提供跨域有界时延抖动需求保障的跨域时延敏感网络成为了网络领域的研究热点，大量确定性转发模型与跨域传输理论被提出并应用到时延敏感网络中。
时延敏感网络（Time-sensitive Networking，TSN）任务组提出了相关标准以支持在数据链路层局域网中的实时传输。TSN的基本原理是基于IEEE 802.1AS精准时钟同步，利用时分复用的方法为时延敏感TS流量预留队列与带宽资源，以消除局域内端到端传输排队时延的不确定性。但由于其最大网络直径的限制(IEEE 802.1D建议的7跳以内)，TSN的调度机制目前仅适用于园区、工厂内的小规模确定性网络。为了支持大规模网络下的时延敏感流量传输，确定性网络（Deterministic Networking，DetNet）工作组采用频率同步方法实现全局设备时钟同步在网络层扩展TSN的流量整形机制。DetNet利用分段路由(SegmentRouting，SR)为时延敏感TS应用程序在单一管理下的大规模网络提供有界时延保障。
然而，二层时延敏感网络和三层确定性网络在互通性上还存在技术壁垒，当前缺乏跨多个确定性网络域的端到端的时延敏感流量传输机制。现有的TSN域的循环队列转发CQF（Cyclic Queuing and Forwarding）机制与DetNet域的基于分段路由的周期具化的排队转发CSQF（Cycle Specified Queuing and Forwarding）机制无法协同考虑时隙资源映射、端口速率匹配等问题。这一系列问题使得在域间传输会引入额外的排队时延与不确定因素。目前的确定性跨域解决方案通常采用周期对齐的流量调度方式，面临域间带宽、周期不一致情况需要分别进行折算以支持时隙映射，跨域入队选择繁琐。
发明内容
本发明的目的之一，在于提供一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法，该跨域协同时延敏感网络调度方法能够支持不同网络域间各异的带宽和时隙资源匹配，实现时延敏感应用跨域端到端有界时延和抖动可控。
本发明的目的之二，在于提供一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度系统。
为了达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案实现：
一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法，所述跨域协同时延敏感网络调度方法包括：
步骤S1、设置第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙；
步骤S2、根据所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息，确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙；
步骤S3、根据所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，确定所述第一网域和第二网域之间传输的时隙流数量；
步骤S4、判断所述时隙流数量是否小于阈值，如是，则进入步骤S5；如否，则返回步骤S3；
步骤S5、根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙以及所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，构建所述第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系；
步骤S6、采用所述一对一确定性时隙映射关系，对所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行跨域入队选择；
步骤S7、对所述跨域入队选择后的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度。
进一步的，步骤S2的具体实现过程包括：
步骤S21、获取所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息；
所述网络状态信息包括链路容量；
所述跨域时延敏感流量信息包括端到端时延需求和数据包发送频率；
步骤S22、根据所述链路容量、端到端时延需求和数据包发送频率，对所述注入到第一网域内的跨域时延敏感流量的数据包进行注入起始时隙偏移；
步骤S23、根据偏移后的注入起始时隙，对注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度，以确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙。
进一步的，步骤S5中，所述一对一确定性时隙映射关系的具体构建过程包括：
步骤51、确定所述第一网络和第二网络之间的跨域时延敏感流量对应的发送边缘设备节点和接收边缘设备节点；
所述发送边缘设备节点和接收边缘设备节点分别设置在所述第一网域和第二网域内；
步骤52、根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、周期时隙和时钟同步固定频差以及所述发送边缘设备节点的发送时隙，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系。
进一步的，步骤52中，按照如下公式，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为接收边缘设备节点vj和发送边缘设备节点vk之间的时隙映射关系；x为发送边缘设备节点vk的发送时隙；C1和C2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙大小；N1和N2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙数；Δk，j和τk，j分别为接收边缘设备节点vj和发送边缘设备节点vk之间的链路传播时延和时钟同步固定频差；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为向下取整。
进一步的，在步骤S5和步骤S6之间，所述跨域协同时延敏感网络调度方法还包括：
根据所述第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小以及所述周期时隙大小，计算所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量；
采用所述时隙最大偏移量，对所述跨域时延敏感流量进行边缘流量整形。
进一步的，所述时隙最大偏移量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
；
其中，λ（1，2）为所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量；BW1和BW2分别为第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小；C1和C2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙大小。
为了达到上述目的之二，本发明采用如下技术方案实现：
一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度系统，所述跨域协同时延敏感网络调度系统包括：
设置模块，被配置为：设置第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙大小；
第一确定模块，被配置为：根据所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息，确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙；
第二确定模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，确定所述第一网域和第二网域之间传输的时隙流数量；
判断模块，被配置为：判断所述时隙流数量是否小于阈值，如是，则将所述时隙时刻传输给构建模块；如否，则将判断结果传输给第二确定模块；
构建模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙以及所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，构建所述第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系；
跨域入队选择模块，被配置为：采用所述一对一确定性时隙映射关系，对所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行跨域入队选择；
确定性转发调度模块，被配置为：对所述跨域入队选择后的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度。
进一步的，所述第一确定模块包括：
获取子模块，被配置为：获取所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息；
所述网络状态信息包括链路容量；
所述跨域时延敏感流量信息包括端到端时延需求和数据包发送频率；
注入起始时隙偏移子模块，被配置为：根据所述链路容量、端到端时延需求和数据包发送频率，对所述注入到第一网域内的跨域时延敏感流量的数据包进行注入起始时隙偏移；
确定性转发调度子模块，被配置为：根据偏移后的注入起始时隙，对注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度，以确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙。
进一步的，所述构建模块包括：
第一确定子模块，被配置为：确定所述第一网络和第二网络之间的跨域时延敏感流量对应的发送边缘设备节点和接收边缘设备节点；
所述发送边缘设备节点和接收边缘设备节点分别设置在所述第一网域和第二网域内；
第二确定子模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、周期时隙和时钟同步固定频差以及所述发送边缘设备节点的发送时隙，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系。
进一步的，所述跨域协同时延敏感网络调度系统还包括：
计算模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小以及所述周期时隙大小，计算所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量；
边缘流量整形模块，被配置为：采用所述时隙最大偏移量，对所述跨域时延敏感流量进行边缘流量整形。
综上，本发明提出的方案具备如下技术效果：
本发明通过第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，确定第一网域和第二网域之间传输的时隙流数量，通过时隙流数量，实现在第一网域边缘对跨域时延敏感流量进行准入控制，缓解了跨域时延敏感流量在第一网域到第二网域的汇聚过程中的多流汇聚竞争队列资源现象；通过第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙以及第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，构建第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系，完成了跨域时延敏感流量的跨域入队选择，实现了端到端时跨域延敏感流量的分域调度，通过域间分域，协同实现TS应用业务端到端的有界时延与抖动保障；本发明实现了域间相互协同，满足了端到端时延符合TS应用QoS需求，完成端到端时延可控的跨域流量调度；本发明通过分域的确定性调度与域间协同管理，下发跨域时延敏感流标识与全局路由信息，支持跨多个域的端到端时延敏感流量调度，保障TS应用的有界时延与抖动需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法流程示意图；
图2为本发明实施例的基于时隙映射的从时延敏感网络TSN域到确定性网络DetNet域的跨域协同时延敏感网络调度方法流程示意图；
图3为本发明实施例的跨域时延敏感流量准入控制过程示意图；
图4为本发明实施例的一对一确定性跨域时隙映射关系示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例给出了一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法，参考图1和2，该跨域协同时延敏感网络调度方法包括：
步骤S1、设置第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙参数。
本实施例中，第一网域和第二网域的转发机制可相同，可不同，可以是时延敏感网域TSN，也可是确定性网域DetNet，还可以是其它网域。如当第一网域为时延敏感网域TSN，第一确定性转发机制为CQF确定性转发机制时，则第二网域为DetNet，第二确定性转发机制为CSQF确定性转发机制，或者其它网域和对应的确定性转发机制。当第一网域为DetNet，第一确定性转发机制为CSQF确定性转发机制时，则第二网域为TSN，第二确定性转发机制为CQF确定性转发机制时，或者其它网域和对应的确定性转发机制。本实施例中的第一网域和第二网域分别优选为时延敏感网域TSN和确定性网域DetNet。
步骤S2、根据所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息，确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙。
为了支持确定性跨域时延敏感流量调度，本实施例在网络边缘对跨域时延敏感流量进行准入控制。通过域间网络状态信息以及时延敏感流的特征参数，对流量注入网络的起始时刻进行偏移与规划。在第一网域（如TSN域）中与边缘设备相连的终端设备发送/接收跨域时延敏感流量时，对第一网域（如TSN）边缘设备增加额外的边缘缓存区以调整跨域时延敏感流量进入第一确定性转发机制（CQF转发机制）队列的起始时刻。基于网络状态信息与流量特征，动态地调整跨域时延敏感流量进入第一网域（如TSN域）的时间，提前规划队列与时隙资源，缓解了域间的流汇和流突发聚现象。如图3所示，终端设备注入第一网域（TSN域）的跨域时延敏感流量进入边缘缓存队列，通过中心网络控制器的注入时间规划，对进入第一确定性转发机制（CQF转发机制）队列的跨域时延敏感流量进行起始时刻（即注入起始时隙）偏移，缓解跨域时延敏感流量在第一网域（如TSN域）和第二网域（如确定性网络DetNet域）的汇聚过程中的多流汇聚竞争队列资源现象。
本实施例采用中心网络控制器(CNC)通过API接口发现并连接的终端设备。获取第一网域的网络状态信息和注入到第一网域内的跨域时延敏感流量信息，网络状态信息包括网络拓扑结构、链路容量、设备端口传输速率信息。跨域时延敏感流量信息包括端到端时延需求、数据包发送频率、数据包大小与数量以及源/目的地址。本实施例中，确定第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙的具体实现过程包括：
步骤S21、获取所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息；
所述网络状态信息包括链路容量；
所述跨域时延敏感流量信息包括端到端时延需求和数据包发送频率；
步骤S22、根据所述链路容量、端到端时延需求和数据包发送频率，对所述注入到第一网域内的跨域时延敏感流量的数据包进行注入起始时隙偏移；
步骤S23、根据偏移后的注入起始时隙，对注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度，以确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙。
通过注入到第一网络的跨域时延敏感流量的确定性转发调度，实现了进入第二网络的跨域时延敏感流量的准入控制，减少了跨域时延敏感流量在域间传输的部分时隙流汇聚与突发现象。
步骤S3、根据所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，确定所述第一网域和第二网域之间传输的时隙流数量。
步骤S4、判断所述时隙流数量是否小于阈值，如是，则进入步骤S5；如否，则返回步骤S3。
当第一网域和第二网域之间传输的时隙流数量小于阈值时，则域间时隙流汇聚与突发现象可满足建立一对一的跨域时隙映射关系，从而实现了准入控制。否则，再选取部分发生流汇聚现象的跨域时延敏感流量，再执行步骤S3。
步骤S5、根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙以及所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，构建所述第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系。
本实施例可通过相邻域间的确定性转发机制（如CQF或CSQF机制）的队列数目、周期时隙（包括周期时隙大小和周期时隙数）、链路传播时延、时钟同步固定频差，建立跨域入队选择的一对一确定性映射关系，如图4所示，在边缘设备进行时钟同步后，获取设备间的固定时钟频差，在TSN域中的CQF队列可依据建立的一对一时隙映射关系进入DetNet域的CSQF队列，同时在数据包头携带匹配的SID标签，进行下一个域内的确定性转发调度。本实施例中的一对一确定性时隙映射关系的具体构建过程包括：
步骤51、确定所述第一网络和第二网络之间的跨域时延敏感流量对应的发送边缘设备节点和接收边缘设备节点；
所述发送边缘设备节点和接收边缘设备节点分别设置在所述第一网域和第二网域内；
步骤52、根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、周期时隙和时钟同步固定频差以及所述发送边缘设备节点的发送时隙，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系。
本实施例按照如下公式，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为接收边缘设备节点vj和发送边缘设备节点vk之间的时隙映射关系；x为发送边缘设备节点vk的发送时隙；C1和C2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙大小；N1和N2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙数；Δk，j和τk，j分别为接收边缘设备节点vj和发送边缘设备节点vk之间的链路传播时延和时钟同步固定频差；
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为向下取整。
基于一对一的确定性时隙映射关系，对跨域映射后的跨域时延敏感流量进行整形，以进一步缓解流汇聚与流突发现象。本实施例在入队选择时，对跨域时延敏感流量进行偏移。故在步骤S5和步骤S6之间，本实施例的跨域协同时延敏感网络调度方法还包括：
1、根据所述第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小以及所述周期时隙大小，计算所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量。
本实施例的时隙最大偏移量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
；
其中，λ（1，2）为所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量；BW1和BW2分别为第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小；C1和C2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙大小。
2、采用所述时隙最大偏移量，对所述跨域时延敏感流量进行边缘流量整形。
通过时隙最大偏移量λ（1，2），缓解第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量汇聚现象，解决了周期时隙大小不一致、带宽不匹配的技术问题，实现了第一确定性转发机制与第二确定性转发机制在不同确定性网络域间的协同工作，在网络边缘控制有界的出端口排队时延，保障了跨域时隙映射后的确定性转发。
步骤S6、采用所述一对一确定性时隙映射关系，对所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行跨域入队选择。
步骤S7、对所述跨域入队选择后的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度。
本实施例对跨域入队选择后的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度，实现第二网域向相邻网域（如第一网域或者其它网域）的跨域时延敏感流量转发调度。
本实施例通过第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，确定第一网域和第二网域之间传输的时隙流数量，通过时隙流数量，实现在第一网域边缘对跨域时延敏感流量进行准入控制，缓解了跨域时延敏感流量在第一网域到第二网域的汇聚过程中的多流汇聚竞争队列资源现象；通过第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙以及第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，构建第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系，完成了跨域时延敏感流量的跨域入队选择，实现了端到端时跨域延敏感流量的分域调度，通过域间分域，协同实现TS应用业务端到端的有界时延与抖动保障；本实施例实现了域间相互协同，满足了端到端时延符合TS应用QoS需求，完成端到端时延可控的跨域流量调度；本实施例通过分域的确定性调度与域间协同管理，下发跨域时延敏感流标识与全局路由信息，支持跨多个域的端到端时延敏感流量调度，保障TS应用的有界时延与抖动需求。
上述实施例可通过如下实施例给出的技术方案实现：
另一实施例给出了一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度系统，该跨域协同时延敏感网络调度系统包括：
设置模块，被配置为：设置第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙；
第一确定模块，被配置为：根据所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息，确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙。第一确定模块包括：
获取子模块，被配置为：获取所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息；
所述网络状态信息包括链路容量；
所述跨域时延敏感流量信息包括端到端时延需求和数据包发送频率；
注入起始时隙偏移子模块，被配置为：根据所述链路容量、端到端时延需求和数据包发送频率，对所述注入到第一网域内的跨域时延敏感流量的数据包进行注入起始时隙偏移；
确定性转发调度子模块，被配置为：根据偏移后的注入起始时隙，对注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度，以确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙。
第二确定模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，确定所述第一网域和第二网域之间传输的时隙流数量；
判断模块，被配置为：判断所述时隙流数量是否小于阈值，如是，则将所述时隙时刻传输给构建模块；如否，则将判断结果传输给第二确定模块；
构建模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙以及所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，构建所述第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系。第一确定子模块，被配置为：确定所述第一网络和第二网络之间的跨域时延敏感流量对应的发送边缘设备节点和接收边缘设备节点；
所述发送边缘设备节点和接收边缘设备节点分别设置在所述第一网域和第二网域内；
第二确定子模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、周期时隙和时钟同步固定频差以及所述发送边缘设备节点的发送时隙，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系。
跨域入队选择模块，被配置为：采用所述一对一确定性时隙映射关系，对所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行跨域入队选择；
确定性转发调度模块，被配置为：对所述跨域入队选择后的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度。
本实施例还包括：
计算模块，用于根据所述第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小以及所述周期时隙大小，计算所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量；
边缘流量整形模块，用于采用所述时隙最大偏移量，对所述跨域时延敏感流量进行边缘流量整形。
上述实施例中，所涉及的专业术语、公式以及参数均通用，这里不再一一赘述。
请注意，以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度方法，其特征在于，所述跨域协同时延敏感网络调度方法包括：
步骤S1、设置第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙；
步骤S2、根据所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息，确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙；
步骤S3、根据所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，确定所述第一网域和第二网域之间传输的时隙流数；
步骤S4、判断所述时隙流数是否小于阈值，如是，则进入步骤S5；如否，则返回步骤S3；
步骤S5、根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙以及所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，构建所述第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系；
步骤S6、采用所述一对一确定性时隙映射关系，对所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行跨域入队选择；
步骤S7、对所述跨域入队选择后的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度；
在步骤S5和步骤S6之间，所述跨域协同时延敏感网络调度方法还包括：
根据所述第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小以及所述第一网域和第二网域的周期时隙大小，计算所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量；
采用所述时隙最大偏移量，对所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行边缘流量整形。
2.根据权利要求1所述的跨域协同时延敏感网络调度方法，其特征在于，步骤S2的具体实现过程包括：
步骤S21、获取所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息；
所述网络状态信息包括链路容量；
所述跨域时延敏感流量信息包括端到端时延需求和数据包发送频率；
步骤S22、根据所述链路容量、端到端时延需求和数据包发送频率，对所述注入到第一网域内的跨域时延敏感流量的数据包进行注入起始时隙偏移；
步骤S23、根据偏移后的注入起始时隙，对注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度，以确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙。
3.根据权利要求2所述的跨域协同时延敏感网络调度方法，其特征在于，步骤S5中，所述一对一确定性时隙映射关系的具体构建过程包括：
步骤51、确定所述第一网域 和第二网域 之间的跨域时延敏感流量对应的发送边缘设备节点和接收边缘设备节点；
所述发送边缘设备节点和接收边缘设备节点分别设置在所述第一网域和第二网域内；
步骤52、根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、周期时隙和时钟同步固定频差以及所述发送边缘设备节点的发送时隙，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系。
4.根据权利要求3所述的跨域协同时延敏感网络调度方法，其特征在于，步骤52中，按照如下公式，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系：
Figure 945808DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，为接收边缘设备节点v j 和发送边缘设备节点v k 之间的时隙映射关系；x为发送边缘设备节点v k 的发送时隙；C 1和C 2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙大小；N 1和N 2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙数；Δ k，j 和τ k，j 分别为接收边缘设备节点v j 和发送边缘设备节点v k 之间的链路传播时延和时钟同步固定频差；
Figure 679540DEST_PATH_IMAGE002
为向下取整。
5.根据权利要求4所述的跨域协同时延敏感网络调度方法，其特征在于，所述时隙最大偏移量为：
Figure 746853DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，λ （1，2）为所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量；BW 1和BW 2分别为第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小；C 1和C 2分别为所述第一网域和第二网域的周期时隙大小。
6.一种基于时隙映射的跨域协同时延敏感网络调度系统，其特征在于，所述跨域协同时延敏感网络调度系统包括：
设置模块，被配置为：设置第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙；
第一确定模块，被配置为：根据所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息，确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙；
第二确定模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，确定所述第一网域和第二网域之间传输的时隙流数；
判断模块，被配置为：判断所述时隙流数是否小于阈值，如是，则将所述时隙时刻传输给构建模块；如否，则将判断结果传输给第二确定模块；
构建模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、时钟同步固定频差和周期时隙以及所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙，构建所述第一网域和第二网域之间的一对一确定性时隙映射关系；
跨域入队选择模块，被配置为：采用所述一对一确定性时隙映射关系，对所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行跨域入队选择；
确定性转发调度模块，被配置为：对所述跨域入队选择后的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度；
所述跨域协同时延敏感网络调度系统还包括：
计算模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域的边缘设备端口带宽大小以及所述第一网域和第二网域的周期时隙大小，计算所述第一网域和第二网域之间的时隙最大偏移量；
边缘流量整形模块，被配置为：采用所述时隙最大偏移量，对所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量进行边缘流量整形。
7.根据权利要求6所述的跨域协同时延敏感网络调度系统，其特征在于，所述第一确定模块包括：
获取子模块，被配置为：获取所述第一网域的网络状态信息以及注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量信息；
所述网络状态信息包括链路容量；
所述跨域时延敏感流量信息包括端到端时延需求和数据包发送频率；
注入起始时隙偏移子模块，被配置为：根据所述链路容量、端到端时延需求和数据包发送频率，对所述注入到第一网域内的跨域时延敏感流量的数据包进行注入起始时隙偏移；
确定性转发调度子模块，被配置为：根据偏移后的注入起始时隙，对注入到所述第一网域内的跨域时延敏感流量进行确定性转发调度，以确定所述第一网域和第二网域之间的跨域时延敏感流量输出的跨域初始时隙。
8.根据权利要求7所述的跨域协同时延敏感网络调度系统，其特征在于，所述构建模块包括：
第一确定子模块，被配置为：确定所述第一网域 和第二网域 之间的跨域时延敏感流量对应的发送边缘设备节点和接收边缘设备节点；
所述发送边缘设备节点和接收边缘设备节点分别设置在所述第一网域和第二网域内；
第二确定子模块，被配置为：根据所述第一网域和第二网域的链路传播时延、周期时隙和时钟同步固定频差以及所述发送边缘设备节点的发送时隙，确定所述接收边缘设备节点和发送边缘设备节点之间的发送时隙和接收时隙映射关系。
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