[发明专利]时间触发调度模型的训练、时间触发调度方法及装置

说明书

本发明公开一种时间触发调度模型的训练、时间触发调度方法及装置，包括：将由链路的基础特征向量、嵌入向量和全局向量拼接获得的目标向量输入策略网络，确定待调度TT流的第一下一跳链路、第一转发相位及第一时隙；若当前调度所到达的网络设备不是终点，则更新目标向量以及时隙占用情况，并将更新后的目标向量输入策略网络确定待调度TT流的第二下一跳链路、第二转发相位及第二时隙，并利用第二时隙和第二下一跳链路对待调度TT流进行调度，直至达到终点；在到达预设调度终止条件时，利用策略梯度算法更新时间触发调度模型的参数，利用更新后的时间触发调度模型继续对待调度TT流进行调度，直至目标函数取值最大时，获得目标时间触发调度模型。

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，具体而言，涉及一种时间触发调度模型的训练、时间触发调度方法及装置。

背景技术

实时数据的确定性传输在汽车、火车、航空航天等关键领域有着强烈的需求。基于以太网的实时网络，如时间敏感网络(Time-Sensitive Networking，TSN)和时间触发以太网(Time-Triggered Ethernet，TTE)提供了具有高带宽的实时数据传输能力。TSN和TTE是在传统以太网上做的改进，不仅可以提供传统的尽力而为(Best-Effort，BE)数据传输服务，还具有时间触发(Time-Triggered，TT)数据传输能力，通过时间触发的方式实现实时数据的确定性传输。TT帧的传输机制主要以两个方面为基础：基于调度表的帧传输和精确时间同步。每个TT帧的准确到达和转发时间都是提前计算出来的，并保存在调度表中。然后所有网络设备(包括终端节点和交换机等)根据一个全局时间周期性地发送TT帧，其中所有设备需要提前与全局时间进行同步，同步方案可以通过SAE AS6802、IEEE 802.1AS和IEEE1588协议来实现。

对于特定的网络配置，需要计算相应的调度表。随着网络服务的日益开放，网络配置的变化是不可避免的。节点/链路故障、新增节点和交换机的引入、上层应用数据传输需求的变化等情况都会导致网络配置的变化。因此需要及时重新计算进度表。

基于求解器的调度算法将调度需求、网络拓扑、设备状态等建模为一组线性约束，以确保TT帧在每个链路上的传输是互斥的。然后调度算法利用可满足模理论(satisfiability modulo theory，SMT)求解器或整数线性规划(integer linearprogramming，ILP)求解器在这些约束条件下寻找解。一旦找到了解决方案，就可以基于该解决方案构建TT调度表。但是上述基于求解器的方法比较耗时，不能用于TT调度表的快速计算。

与基于求解器的方法相比，基于启发式的方法可以有效地减少求解时间。例如，启发式列表调度器(heuristic list scheduler，HLS)通过两个启发式思想计算出一个有效的时间表：为每个TT流获取有效路由的启发式思想和另一个分配流转发时间的启发式思想。但是，设计良好的启发式策略需要领域知识和专家人员。启发式方法通常是针对特定场景手动定义的，不能直接迁移到其他应用场景。此外，当面对复杂和大规模的网络时，手工启发式算法的性能可能会急剧下降。

因此，如何提高TT流调度效率是亟待解决的。

发明内容

本发明提供了一种时间触发调度模型的训练、时间触发调度方法及装置，能够提高TT流的调度效率。具体的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种时间触发调度模型的训练方法，所述方法包括：

提取由网络设备构成的拓扑图中每条链路的基础特征向量；所述基础特征向量包括原始特征向量和可用资源向量，所述原始特征向量包括以下一项或多项的组合：待调度时间触发TT流的起点、所述待调度TT流的终点、当前链路是否被访问、合法的相位比例、带宽的利用率以及所述待调度TT流的周期；

针对每条链路，根据所述链路的基础特征向量和所述链路的邻居向量，获得所述链路的嵌入向量；所述邻居向量为与所述链路相邻的其他链路的基础特征向量；