FAST團(tuán)隊(duì)TSN論文被INFOCOM 2020會(huì)議錄用
發(fā)布時(shí)間：2019-12-07
國(guó)防科技大學(xué)FAST團(tuán)隊(duì)關(guān)于TSN中循環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列（CQF）實(shí)現(xiàn)機(jī)制的論文“Injection Time Planning: Making CQF Practical in Time-Sensitive Networking”被CCF A類會(huì)議IEEE INFOCOM 2020錄用。
論文以確定性交換在工業(yè)控制和航空航天等高端裝備制造領(lǐng)域的應(yīng)用為背景，通過(guò)對(duì)AFDX、TTE和TSN等轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制對(duì)比指出，CQF模型基于乒乓隊(duì)列按照奇偶時(shí)間槽交替進(jìn)行分組調(diào)度，不僅能夠保證端到端傳輸延遲的確定性上下界，而且相比于其他兩個(gè)模型不需要對(duì)每個(gè)交換機(jī)進(jìn)行復(fù)雜配置，控制算法的復(fù)雜度更低。但是目前IEEE 802.1 Qch標(biāo)準(zhǔn)只定義了CQF模型的設(shè)計(jì)和工作流程，缺乏一種全局的規(guī)劃算法將TSN流量合理的映射到底層的CQF資源上。
文章分析發(fā)現(xiàn)報(bào)文進(jìn)入TSN網(wǎng)絡(luò)的注入時(shí)間對(duì)CQF隊(duì)列資源的利用率以及調(diào)度的成功率有重要影響，提出ITP(Injection Time Planning)機(jī)制從時(shí)間和空間兩個(gè)維度上對(duì)TSN流進(jìn)行資源分配。ITP的核心思想如圖1所示。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)（端系統(tǒng)和交換機(jī)）進(jìn)行全局時(shí)間同步的前提下，通過(guò)計(jì)算和配置每條TSN流在端系統(tǒng)上的發(fā)送時(shí)間，避免多條流在交換機(jī)的隊(duì)列上同時(shí)匯聚產(chǎn)生溢出，從而在滿足應(yīng)用需求（拓?fù)浜土魈卣鞯龋┮约暗讓雨?duì)列資源的約束下提高隊(duì)列資源的利用率和可調(diào)度的流數(shù)量。
文章基于ITP機(jī)制結(jié)合Tabu啟發(fā)式思想提出Tabu-ITP算法，在算法中引入多種領(lǐng)域相關(guān)的指標(biāo)和策略進(jìn)行算法優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明與不進(jìn)行注入時(shí)間規(guī)劃的方式相比，Tabu-ITP將可調(diào)度的流數(shù)量提高10x，同時(shí)資源利用率提高65%。
