[发明专利]一种调整确定性时延的方法和系统

说明书

本发明提供一种调整确定性时延的方法和系统。通过提前计算全网的链路时延和传输时延，由集中式网络配置控制器计算路径，并根据实际时延调整路径策略，能够动态满足业务确定性时延需求，避免了突发时延下造成不满足确定性时延的问题，提高网络可靠性。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种调整确定性时延的方法和系统。

背景技术

现有的互联网面对激增的视频流量和工业机器应用，存在着大量的拥塞崩溃、数据分组时延等问题。而许多网络应用，例如工业互联网、远程医疗、无人驾驶、VR游戏等，需要达到1~10 ms时延，微秒级抖动。但传统的网络只能将端到端的时延减少到几十毫秒。

时间敏感网络（TSN：Time Sensitive Network）是一种用于对以太网业务提供低时延抖动的网络。近年来TSN技术作为新一代以太网技术，因其符合标准的以太网架构、具有精准的流量调度能力、可以保证多种业务流量的共网高质量传输、兼具技术及成本优势，在音视频传输、工业、移动承载、车载网络等多个领域成为下一代高实时以太网技术的重要演进方向。TSN主要由IEEE 802.1工作组负责相关基础协议的标准制定，为以太网提供了一套通用的时间敏感机制，在确保以太网数据通信的时间确定性同时，为不同协议网络之间的互操作提供了可能。

根据IEEE 802.1Qcc标准定义的TSN架构，TSN体系由集中式用户配置控制器（Centralized User Configuration controller，以下简称CUC）、集中式网络配置控制器（Centralized Network Configuration controller，以下简称CNC）、转发网元（交换机）组成。CUC主要用于获取应用系统的端到端传输性能需求，向所述的集中式网络配置控制器分发网络需求；所述的集中式网络配置控制器用于网络的拓扑和资源发现、接收CUC的业务流量网络需求，根据网络的拓扑和资源情况，确定全网流量的带宽预留和调度策略，实现流量的门控时隙调度策略，进而将上述策略下发给转发网元；转发网元根据收到的门控时隙调度策略来转发业务数据帧。

由于业务数据帧在网络实际传输过程中，除了链路时延外，还有入口调度、转发交换导致的时延等，且这些时延会根据流量拥塞情况发生变化，虽然通过时间同步协议可以将网元之间时间进行同步，并测量出链路时延，在设定门控时隙调度策略时在基准时间（Basetime）中加上链路时延参数，但是现有技术没有对入口调度、转发交换等时延进行实时测量，在门控时隙调度策略的基准时间中也没有加上这些时延参数，所述的集中式网络配置控制器不能根据实际网络的时延变化来调整转发路径满足确定性时延，会导致如下两个问题：

（1）转发网元在收到业务数据帧时，如果因为链路时延的突发问题，超出了最大时延需求，包会被丢弃，不能满足预先计划的业务需求。

（2）当包丢弃时，控制器需要再次全网重新计算调度，会带来计算开销和等待延迟。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种调整确定性时延的方法和系统，通过提前计算全网的链路时延和传输时延，由集中式网络配置控制器计算路径，并根据实际时延调整路径策略，能够动态满足业务最大时延需求，避免了突发时延下造成不满足确定性时延的问题，提高网络可靠性。

本申请公开了一种调整确定性时延的系统，该系统包括集中式网络配置控制器、若干个转发网元、起始终端和接收终端，所述转发网元的输出端连接所述集中式网络配置控制器的输入端，所述转发网元位于所述起始终端和接收终端之间，所述集中式网络配置控制器包括网元信息收集模块、路径计算模块、路径策略调整模块、路径策略下发模块，所述网元信息收集模块的接收端与所述转发网元的输出端相连接，所述路径计算模块的接收端与所述网元信息收集模块的输出端相连接，所述路径策略调整模块的接收端与所述路径计算模块的输出端相连接，所述路径策略下发模块的接收端与所述路径策略调整模块的输出端相连接，所述路径策略下发模块的输出端与所述转发网元的接收端相连接。