[发明专利]针对周期性数据流的规划调度方法、系统、设备和介质

权利要求书

1.一种针对周期性数据流的规划调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取周期性数据流集合，对其中的数据流进行划分得到若干调度子集；

S2：依据可调度性的判定指标判断所有调度子集是否可调度，若是，执行步骤S3；否则，重新对数据流集合中的数据流进行划分或者剔除不可调度的调度子集中的数据流，并重新执行步骤S2；

S3：根据调度子集中的每个数据流的周期以及周期内的可分配时隙数将其切分成若干个子流，则每个调度子集中所有数据流的子流构成一个调度规划集合；

S4：对步骤S3中的每个调度规划集合进行约束建模和约束求解，求解得到每个子流在周期内的起始时间偏置，对数据流进行调度；

其中，对每个调度规划集合进行约束建模，模型如下：

约束变量为：在数据流对应路径的每条链路上，数据流的每条子流在每个循环周期内的起始时间偏置；

约束条件包括：

边界约束：针对每条子流，其在每个循环周期内的起始时间偏置大于或等于该循环周期的起始值，其在每个循环周期内的结束时间小于或等于该循环周期的最晚截止时间，且同一循环周期内，每条子流的结束时间小于或等于下一条子流的起始时间偏置，子流在每个循环周期内的结束时间为在该循环周期内的起始时间偏置加上子流长度；

弥散度约束：针对每个循环周期，其中数据流的最后一条子流与第一条子流的起始时间偏置跨度小于或等于预设跨度值；

本地抖动延迟约束：针对每条子流，其在不同循环周期的起始时间偏置之间的时间差小于或等于预设的偏差抖动要求；

节点间时延和抖动约束：针对同一循环周期内的每条子流，其在相邻链路上的起始时间偏置之间的时间差大于或等于预设的时延和抖动要求；

端到端时延和抖动约束：针对每个循环周期，路径的接收节点接收数据流的最后一条子流的结束时间与发送节点发送数据流的第一条子流的起始时间偏置之间的差值小于或等于预设的系统业务实际需求的时延要求，所有循环周期中所述差值的最大值与所述差值的最小值之间的差小于或等于预设的系统业务实际需求的抖动要求；

冲突避免约束：针对每条链路，不同数据流的子流在同一时间段内不重叠；

端口带宽约束：所有数据流占用的带宽小于或等于端口带宽。

2.根据权利要求1所述的一种针对周期性数据流的规划调度方法，其特征在于，步骤S1中对周期性数据流集合中的数据流进行划分得到若干调度子集，包括如下步骤：

S11：将源地址、目的地址以及路径相同的数据流归为初始类；

S12：如果初始类之间存在路径重叠，将存在路径重叠的初始类合并成一个调度子集，其他的不存在路径重叠的初始类各自作为一个调度子集；

S13：如果存在调度子集、和，其中，，而，则将集合和集合从原调度子集中分离出来作为新的调度子集，其中，表示空集。

3.根据权利要求1所述的一种针对周期性数据流的规划调度方法，其特征在于，步骤S2中，判定调度子集可调度的依据如下：

其中，为调度子集的序号；为调度子集的可调度性判定指标；和分别表示调度子集中的数据流的周期内数据持续时间和周期，表示数据流的占用比；

若，则该调度子集为可调度；否则该调度子集为不可调度。

4.根据权利要求1所述的一种针对周期性数据流的规划调度方法，其特征在于，步骤S2中剔除不可调度的调度子集中的数据流时，若数据流存在优先级，则根据数据流的优先级进行剔除，即优先级低的数据流优先剔除；若所有数据流的优先级相同，或者根据优先级剔除数据流后的调度子集仍然不可调度，则根据用户自定义规则再进行剔除。

5.根据权利要求4所述的一种针对周期性数据流的规划调度方法，其特征在于，用户自定义规则为：根据调度子集中数据流的占用比进行剔除，即占用比大的数据流优先剔除。