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FAST團隊TSN論文被INFOCOM 2020會議錄用
發布時間:2019-12-07
     國(guó)防科(kē)技大學(xué)FAST團隊關于TSN中循環轉發隊列(CQF)實現機(jī)制的(de)論文“Injection Time Planning: Making CQF Practical in Time-Sensitive Networking”被CCF A類會議IEEE INFOCOM 2020錄用。
     論文以确定性交換在工業控制和(hé)航空航天等高(gāo)端裝備制造領域的(de)應用為(wèi)背景,通過對AFDX、TTE和(hé)TSN等轉發機(jī)制對比指出,CQF模型基于乒乓隊列按照奇偶時間槽交替進行(xíng)分組調度,不僅能夠保證端到端傳輸延遲的(de)确定性上下界,而且相比于其他兩個模型不需要對每個交換機(jī)進行(xíng)複雜配置,控制算法的(de)複雜度更低(dī)。但是目前IEEE 802.1 Qch标準隻定義了CQF模型的(de)設計和(hé)工作流程,缺乏一(yī)種全局的(de)規劃算法将TSN流量合理(lǐ)的(de)映射到底層的(de)CQF資源上。
      文章(zhāng)分析發現報文進入TSN網絡的(de)注入時間對CQF隊列資源的(de)利用率以及調度的(de)成功率有(yǒu)重要影響,提出ITP(Injection Time Planning)機(jī)制從時間和(hé)空間兩個維度上對TSN流進行(xíng)資源分配。ITP的(de)核心思想如(rú)圖1所示。在整個網絡(端系統和(hé)交換機(jī))進行(xíng)全局時間同步的(de)前提下,通過計算和(hé)配置每條TSN流在端系統上的(de)發送時間,避免多條流在交換機(jī)的(de)隊列上同時彙聚産生溢出,從而在滿足應用需求(拓撲和(hé)流特征等)以及底層隊列資源的(de)約束下提高(gāo)隊列資源的(de)利用率和(hé)可(kě)調度的(de)流數量。
      文章(zhāng)基于ITP機(jī)制結合Tabu啓發式思想提出Tabu-ITP算法,在算法中引入多種領域相關的(de)指标和(hé)策略進行(xíng)算法優化。實驗結果表明與不進行(xíng)注入時間規劃的(de)方式相比,Tabu-ITP将可(kě)調度的(de)流數量提高(gāo)10x,同時資源利用率提高(gāo)65%。