CN115996248A - 一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法及系统,该方法包括:根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接;获取应用程序,根据应用程序的服务质量的需求,对应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分;根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度;构造网络资源利用率的目标函数,根据目标函数优化映射调度方案。在软件定义网络的5G和时间敏感网络融合的边缘辅助架构中,通过将应用程序进行优先级的划分,构建了一个满足高优先级电力业务的应用程序无等待传输的差异化资源映射调度方案,保证了数据调度对实时性和服务质量要求。
Description
技术领域
本发明涉及智能电网业务资源调度技术领域,具体涉及一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法及系统。
背景技术
分布式电源、微电网、智能楼宇等快速发展和广泛试点,分布式灵活资源总体呈现种类越来越丰富、地域分布越来越广、信息交互越来越频繁、控制向末梢延伸的态势,具有一些对分组丢失和延迟敏感的服务,时延的不确定性会影响服务性能。随着5G网络系统技术的发展和建设,垂直行业的网络需求提升到超可靠、低延迟通信、确定性等高性能指标。时间敏感网络技术与5G网络系统的集成部署已成为研究热点。针对5G与时间敏感网络(TSN)跨域协同传输电力业务需求时,传统的电力网络部署方式都是垂直部署的,这对于网络之间的通信业务具有僵化效应,在一定程度上阻碍了电力业务信息通信。并且,随着智能电网的发展,电力业务中的数据调度对带宽、时延等服务质量方面的要求日益严苛,需要考虑实时性和服务质量(QoS)方面的要求。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中在5G与时间敏感网络跨域协同传输过程中,无法满足数据调度对实时性和服务质量要求的缺陷,从而提供一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法及系统。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法,包括:
根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,所述基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接;
获取应用程序,根据所述应用程序的服务质量的需求,对所述应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分;
根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度;
构造网络资源利用率的目标函数,根据所述目标函数优化映射调度方案。
可选地,在所述根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度的步骤后,还包括:
计算所述虚拟网络功能在5G网络内的传输时间;
根据所述传输时间判断传输延迟是否满足预设应用需求;
当所述传输延迟不满足预设应用需求时,进行基于抢占的重新映射调度。
可选地,所述当所述传输延迟不满足预设应用需求时,进行基于抢占的重新映射调度,包括:
获取当前到达网关的应用程序,计算当前到达的应用程序的开始时隙;
获取当前执行映射调度的应用程序,计算当前执行映射调度的应用程序的传输时间;
将所述开始时隙与所述传输时间进行比对,得到所述传输时间不小于所述开始时隙的当前执行映射调度的应用程序;
将所述传输时间不小于所述开始时隙的当前执行映射调度的应用程序的优先级与所述当前到达网关的应用程序的优先级进行比对,将优先级小于所述当前到达网关的应用程序的当前执行映射调度的应用程序的映射调度截断,将当前到达网关的应用程序映射到预设资源块。
可选地,基于确定性网络的电力业务映射调度方法,还包括:
将截断映射调度的应用程序重新进行映射调度。
可选地,所述目标函数如下:
其中,u为链路速度,X=(x1,x2,...,xm),xi∈{0,1}为决策因子,R为整体的网络收益,C为电力网络资源的支出,
其中,是虚拟网络功能所需的网络中处理功能和处理资源的加权和,是VNF所需的网络中处理功能,是处理资源,α为加权因子,和是相应资源块中的频率和时间,ζ1和ζ2是用来调节5G与TSN在传输过程中的网络收益占比,
其中,ζ1'和收益R中的ζ类似,是用来衡量物理和时间资源成本的常数。
可选地,基于确定性网络的电力业务映射调度方法,还包括:
判断映射调度是否成功;
当映射调度成功时,执行计算所述虚拟网络功能在5G网络内的传输时间的步骤;
当映射调度失败时,重新调整映射调度方案。
可选地,通过如下公式计算当前到达的应用程序的开始时隙:
其中,tstart为当前到达的应用程序的开始时隙,为到达时间为,ΔtRB为5G资源块的时隙单位。
第二方面,本发明实施例提供一种基于确定性网络的电力业务映射调度系统,包括:
设置模块,用于根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,所述基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接;
划分模块,用于获取应用程序,根据所述应用程序的服务质量的需求,对所述应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分;
映射模块,用于根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度;
优化模块,用于构造网络资源利用率的目标函数,根据所述目标函数优化映射调度方案。
第三方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例第一方面所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行本发明实施例第一方面所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法。
本发明技术方案,具有如下优点:
本发明提供的一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法,包括:根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接;获取应用程序,根据应用程序的服务质量的需求,对应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分;根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度;构造网络资源利用率的目标函数,根据目标函数优化映射调度方案。在软件定义网络的5G和时间敏感网络融合的边缘辅助架构中,通过将应用程序进行优先级的划分,构建了一个满足高优先级电力业务的应用程序无等待传输的差异化资源映射调度方案,保证了数据调度对实时性和服务质量要求。并且跨域场景下优化异构资源指标,在满足高优先级电力终端的无等待传输的情况下,最大化网络资源的利用率。
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为本发明实施例中基于确定性网络的电力业务映射调度方法的一个具体示例的流程图;
图2为本发明实施例中基于软件定义网络的5G与时间敏感网络集成边缘辅助架构;
图3为本发明实施例中基于确定性网络的电力业务映射调度系统的一个具体示例的原理框图;
图4为本发明实施例提供的计算机设备一个具体示例的组成图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例提供一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法,如图1所示,包括如下步骤:
步骤S1:根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接。
在一具体实施例中,如图2所示,为本实施例基于软件定义网络的5G与时间敏感网络集成边缘辅助架构。该架构将5G作为时间敏感网络的网桥,实现5G网络与多时间敏感域的互通,以支持时间敏感网络的基本功能。其中,5G作为逻辑时间敏感网桥,以帮助TSN-GWs(时间敏感网络网关)通过5G与传感器通信,可以得知5G和时间敏感网络的相互作用。该架构更多的考虑考虑从5G到时间敏感网络数据的注入细节,通过5G服务质量等级和时间敏感网络流量等级之间的适当映射将数据注入时间敏感网络,以此机制来融合时间敏感网络和5G网络以保持电力应用的服务质量性能。
进一步地,在采用软件定义网络之后把以硬件为中心基础网络设施部署转向了以软件为中心的基础设施部署,将时间敏感流的映射转化为在一个底层网络中实现不同的虚拟网络功能(VNF)的映射问题。时间敏感网络的网关和5G基站部署在数据交换层,其中,时间敏感网络的网关具有5G接口,并在5G基站的管理下与传感器通信,这里的5G微型基站用作边缘计算节点。并且时间敏感网络的调度门控制列表以集中方式计算,采用时间感知整形器(TAS),用时分多址(TDMA)的思想将通信分为固定周期。
在本发明实施例中,网络链路链接可以用图2中所示的网络间连接的服务集E组成,所以网络中的虚拟网络功能序列可以表示为ek(k∈[1,E]),基础网络可由网络服务集E表示。将虚拟网络功能中ek的网络服务用Dk(k∈[1,E])表示,fi,j(j∈[1,D])是需要处理网络服务中ek的第j个虚拟网络功能,其中,D为网络服务集。将G作为基板节点,有gk(k∈[1,G]),其中,gk为链路之间的连接,基板网络包含网络链路和相应节点。每个基板网络节点每次只能处理一个虚拟网络功能,将VNF(虚拟网络功能)在基板网络的节点上进行处理。用安全概率参数Hk(k∈[1,G])表示网络节点上VNFs的服务顺序。
步骤S2:获取应用程序,根据应用程序的服务质量的需求,对应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分。
在一具体实施例中,时钟同步的时间感知整形(TAS)主要考虑三种流类型,即高优先级计划流(ST)和低优先级计划流(LE)以及尽力而为流(BE)。假设具有不同QoS(服务质量)需求的动态应用程序按照到达率为λ的泊松分布到达,其中应用程序Αi∈Α按照优先级pi∈{1,2,3,...x}进行排序,例如优先级为pi=1的安全应用程序对应于高优先级计划流,优先级为pi=2的控制应用程序对应于低优先级计划流,其中越小的pi对应越高的优先级。
TAS确保ST延迟是有界的,并保护ST不受任何交叉流量的影响干涉,满足电力业务应用程序中对于细粒度QoS的要求,对于周期时间和调度时隙进行更细的划分。
Tg=rTu
将高优先级计划流(ST)的调度周期Tg作为调度单位Tu的整数倍进行实现,其中r是正整数,提高对于高优先级计划流的灵活调度。找到一个公共Tu作为最小的调度单元,以便可以在相同的出口端口上调度更多的ST流,并实现细粒度的调度机制,将最优时隙表示为
其中,表示向下取整算子,Top为操作循环时间,最优调度单元由决定。Gmax,hmin分别为最大和最小的要求调度单元。
本发明实施例中,根据电力业务流的时间敏感特性将时间敏感流划分为三类,在数据流的传输过程中引入抢占调度机制,构建了一个满足高优先级电力业务的应用程序无等待传输的差异化资源映射调度方案。本方案通过判断不同服务质量需求的应用程序,更细粒度的划分调度单元,消除网络中的排队延迟。在满足服务请求的QoS并且最大化的网络资源率。
步骤S3:根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度。
在一具体实施例中,计算应用程序的处理延迟过程中,定义二进制变量i表示所到达的应用程序的顺序,j为TSN GW是否服务于Appi(Appi为第i个应用程序)的第k个VNF数据。因此,应用程序Ai的处理时间为:
其中,是的处理时间,nj是代表的TSN网关,是TSN网关上的处理时延。
本实施例的时间敏感网络的网关一次只能执行一个应用程序的虚拟网络功能,当新的虚拟网络功能到达时,时间敏感网络的网关如果服务于其它的虚拟网络功能,则时间敏感网络中应该到达的Appi的到达和完成时间之间的延迟时间由下式给出:
其中, 是虚拟网络的排队延迟,ta为Appi到达时间,tc为完成时间。
应用程序分别是由有序的VNFs序列所组成,称为Αi的服务功能链(就是每一个所需要实现的虚拟网络功能)(SFC),由需要注意的是任意属于集合V,其中V是通用VNF集V={v1,v2,…,vV}。
在本发明实施例中,在计算虚拟网络功能在5G网络内的传输时间之前,还需判断映射调度是否成功;当映射调度成功时,执行计算虚拟网络功能在5G网络内的传输时间的步骤;当映射调度失败时,重新调整映射调度方案。
步骤S4:计算虚拟网络功能在5G网络内的传输时间。
步骤S5:根据传输时间判断传输延迟是否满足预设应用需求。
步骤S6:当传输延迟不满足预设应用需求时,进行基于抢占的重新映射调度。
在一具体实施例中,步骤S6包括:
步骤S61:获取当前到达网关的应用程序,计算当前到达的应用程序的开始时隙;
步骤S62:获取当前执行映射调度的应用程序,计算当前执行映射调度的应用程序的传输时间;
步骤S63:将开始时隙与传输时间进行比对,得到传输时间不小于开始时隙的当前执行映射调度的应用程序;
步骤S64:将传输时间不小于开始时隙的当前执行映射调度的应用程序的优先级与当前到达网关的应用程序的优先级进行比对,将优先级小于当前到达网关的应用程序的当前执行映射调度的应用程序的映射调度截断,将当前到达网关的应用程序映射到预设资源块。
步骤S65:将截断映射调度的应用程序重新进行映射调度。
在本发明实施例中,对于每个电力应用程序,在它到达后从下一个时隙映射,其中一个时隙是对应于一个5G中资源块(RB)的持续时间。由于所有应用程序都是根据其到达时间进行映射的,因此不可避免的是,一些应用程序需要等到应用程序交付后才能交付。因此,为了保证高优先级应用程序的及时服务,允许高优先级应用程序在5G分配和保留优先级方案的基础上抢占低优先级应用程序。首先,先计算新到达(即当前到达)应用程序的理论开始时隙:
其中,tstart为当前到达的应用程序的开始时隙,为到达时间为,ΔtRB为5G资源块的时隙单位。
对于传输时间不小于tstart的当前执行映射调度的应用程序,将其优先级与当前到达网关的应用程序进行比较,并将当前执行映射调度中优先级较低的应用程序传输到另一个空集。然后,将当前到达网关的应用程序的每个映射到之前传输的应用程序RBs。对于截断映射调度的应用程序,将它们按顺序映射到Ai之后,根据Ai的到达时间和Ai的最后一个的完成时间,计算出5G网络内的传输时间以及映射后的新的RBs资源池:
其中,为Ai到达5G网络时的时间,为全部的完成时间
再对5G中RB中的映射资源动态贪婪映射到TSN-GW中,依据加权资源对中央处理单元(CPU)中相应的TSN网关先进行一个加权的排序:
wj=α*cj+(1-α)*βj
其中,wj代表相应TSN的权重,cj为CPU的处理资源需求,βj为所需缓冲区空间,α为加权因子,确保数据注入时按顺序注入。
根据上述所用的传输时间判断传输延迟是否满足应用需求,处理每个VNF的时间要低于网络所需的延迟时间
其中,表示fi,j的开始时间,表示fi,j-1的结束时间,是求最后一个VNF处理结束的时间。分别代表相应VNF序列的开始处理时间,为处理延迟,为链路间的传输延迟。是判断是否执行对应顺序的VNF序列。
此外,TSN基板网络具有足够的容量来执行属于一个应用程序的VNFs:
其中,|Vi|是由应用程序组成的VNF数量,代表网关是否有资源和容量来执行VNF。
对于应用程序时间敏感流传输调度不满足要求的进行基于抢占的重新映射调度,对5G网络中数据传输到TSN网关中按照应用程序QoS进行优先级排序,配置网络内部的优先级顺序(IPO),让高优先级的应用程序Ai在端到端延迟ei内完成传输,|fR|为时间窗中的信道数以此来消除传输是的时延偏差,保证电力业务的服务质量,定义的内部优先级如下:
应用程序中对应越小的内部优先级IPO,其优先级越高,在进行数据传输时,可对低优先级的应用程序进行抢占传输,消除其在5G传输时的时间偏差,保证传输时的QoS。
对新到达的VNF,根据调度时间判断是否满足延迟要求,调度允许时间为:
其中,ts为调度的允许时间,是应用程序到达5G网络的开始时间,是虚拟网络功能序列的处理时间。
步骤S7:构造网络资源利用率的目标函数,根据目标函数优化映射调度方案。
在一具体实施例中,根据上述步骤所得的传输时延以及目标函数利用基于贪婪算法的启发式算法,求其资源利用率的最大值,和相应的传输时延的映射调度方案。通过引入了基于贪婪算法的启发式算法,在保证各应用程序服务质量的要求下,同时满足虚拟网络功能的映射约束,为每个成功部署的服务分配TSN网关并分配5G网络资源,保障电力应用在传输时间敏感流时具有较高的资源利用率和较低的时延。
设传输周期为CT,时隙长度表示为C,对应的帧长为L={l1,l2,...,lm},使时隙的带宽资源利用率最大化,综上所述目标函数即对缓存中所有时隙带宽资源利用率最大化:
其中,u为链路速度,X=(x1,x2,...,xm),xi∈{0,1}为决策因子,R为整体的网络收益,C为电力网络资源的支出:
其中,是VNF所需的网络中处理功能和处理资源的加权和,是VNF所需的网络中处理功能,是处理资源,α为加权因子,和是相应资源块中的频率和时间。ζ1和ζ2是用来调节5G与TSN在传输过程中的网络收益占比的常数。
其中,ζ1'和ζ2'收益R中的ζ类似,是用来衡量物理和时间资源成本的常数。
本发明提供的一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法,包括:根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接;获取应用程序,根据应用程序的服务质量的需求,对应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分;根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度;构造网络资源利用率的目标函数,根据目标函数优化映射调度方案。在软件定义网络的5G和时间敏感网络融合的边缘辅助架构中,通过将应用程序进行优先级的划分,构建了一个满足高优先级电力业务的应用程序无等待传输的差异化资源映射调度方案,保证了数据调度对实时性和服务质量要求。并且跨域场景下优化异构资源指标,在满足高优先级电力终端的无等待传输的情况下,最大化网络资源的利用率。
本发明实施例还提供一种基于确定性网络的电力业务映射调度系统,如图3所示,包括:
设置模块1,用于根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接。详细内容参见上述方法实施例中步骤S1的相关描述,在此不再赘述。
划分模块2,用于获取应用程序,根据应用程序的服务质量的需求,对应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分。详细内容参见上述方法实施例中步骤S2的相关描述,在此不再赘述。
映射模块3,用于根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度。详细内容参见上述方法实施例中步骤S3的相关描述,在此不再赘述。
优化模块4,用于构造网络资源利用率的目标函数,根据目标函数优化映射调度方案。详细内容参见上述方法实施例中步骤S7的相关描述,在此不再赘述。
本发明实施例提供一种计算机设备,如图4所示,该设备可以包括处理器81和存储器82,其中处理器81和存储器82可以通过总线或者其他方式连接,图4以通过总线连接为例。
处理器81可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。处理器81还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片,或者上述各类芯片的组合。
存储器82作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器81通过运行存储在存储器82中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述方法实施例中的基于确定性网络的电力业务映射调度方法。
存储器82可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储处理器81所创建的数据等。此外,存储器82可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中,存储器82可选包括相对于处理器81远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器81。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、企业内网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器82中,当被处理器81执行时,执行如图1所示基于确定性网络的电力业务映射调度方法。
上述计算机设备具体细节可以对应参阅图1-图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解,此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的,所述程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法,其特征在于,包括:
根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,所述基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接;
获取应用程序,根据所述应用程序的服务质量的需求,对所述应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分;
根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度;
构造网络资源利用率的目标函数,根据所述目标函数优化映射调度方案。
2.根据权利要求1所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法,其特征在于,在所述根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度的步骤后,还包括:
计算所述虚拟网络功能在5G网络内的传输时间;
根据所述传输时间判断传输延迟是否满足预设应用需求;
当所述传输延迟不满足预设应用需求时,进行基于抢占的重新映射调度。
3.根据权利要求2所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法,其特征在于,所述当所述传输延迟不满足预设应用需求时,进行基于抢占的重新映射调度,包括:
获取当前到达网关的应用程序,计算当前到达的应用程序的开始时隙;
获取当前执行映射调度的应用程序,计算当前执行映射调度的应用程序的传输时间;
将所述开始时隙与所述传输时间进行比对,得到所述传输时间不小于所述开始时隙的当前执行映射调度的应用程序;
将所述传输时间不小于所述开始时隙的当前执行映射调度的应用程序的优先级与所述当前到达网关的应用程序的优先级进行比对,将优先级小于所述当前到达网关的应用程序的当前执行映射调度的应用程序的映射调度截断,将当前到达网关的应用程序映射到预设资源块。
4.根据权利要求3所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法,其特征在于,还包括:
将截断映射调度的应用程序重新进行映射调度。
5.根据权利要求1所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法,其特征在于,所述目标函数如下:
其中,u为链路速度,X=(x1,x2,...,xm),xi∈{0,1}为决策因子,R为整体的网络收益,C为电力网络资源的支出,
其中,是虚拟网络功能所需的网络中处理功能和处理资源的加权和,是VNF所需的网络中处理功能,是处理资源,α为加权因子,和是相应资源块中的频率和时间,ζ1和ζ2是用来调节5G与TSN在传输过程中的网络收益占比,
其中,ζ1'和收益R中的ζ类似,是用来衡量物理和时间资源成本的常数。
6.根据权利要求2所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法,其特征在于,还包括:
判断映射调度是否成功;
当映射调度成功时,执行计算所述虚拟网络功能在5G网络内的传输时间的步骤;
当映射调度失败时,重新调整映射调度方案。
7.根据权利要求3所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法,其特征在于,通过如下公式计算当前到达的应用程序的开始时隙:
其中,tstart为当前到达的应用程序的开始时隙,为到达时间为,ΔtRB为5G资源块的时隙单位。
8.一种基于确定性网络的电力业务映射调度系统,其特征在于,包括:
设置模块,用于根据预设应用场景设置基础网络节点以及各基础网络节点的基本参数,所述基础网络节点用于通过5G与时间敏感网络连接;
划分模块,用于获取应用程序,根据所述应用程序的服务质量的需求,对所述应用程序对应的虚拟网络功能进行优先级的划分;
映射模块,用于根据优先级划分结果依次进行虚拟网络功能的映射调度;
优化模块,用于构造网络资源利用率的目标函数,根据所述目标函数优化映射调度方案。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-7任一所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法。
10.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行如权利要求1-7任一所述的基于确定性网络的电力业务映射调度方法。
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CN202211029855.8A CN115996248A (zh) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | 一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法及系统 |
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CN202211029855.8A CN115996248A (zh) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | 一种基于确定性网络的电力业务映射调度方法及系统 |
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