华南理工大学学报(自然科学版)

作者：陆以勤, 熊欣, 王猛, 等

单位：华南理工大学 电子与信息学院，广东 广州 510640

关键词：时间敏感网络,基于信用的整形,网络演算,负载均衡路由,带宽分配

基金：国家重点研发计划项目(2020YFB1805302)

时间敏感网络（TSN）作为新一代以太网技术，因其能够保障时间敏感流量的低延迟和低抖动传输而在工业控制、车载网等领域发挥着越来越重要的作用。基于信用的整形（CBS）技术作为TSN关键整形技术之一，通过预留带宽保障了音视频桥接（AVB）流量的确定性传输。现有基于网络演算的带宽分配方法基本上未考虑路由对AVB流量可调度性的影响，并且在网络规模较大时带宽分配结果差且求解时间长，因此，文中提出了一种基于链路负载均衡的AVB流量带宽分配方法：首先采用链路负载均衡的路由算法为每一条AVB流量计算最优路径；然后基于流量路径和网络演算分析了各交换机出端口流量的到达曲线和服务曲线，从而获得各端口流量的最坏转发时延；最后建立了带宽分配的优化目标及约束，采用启发式算法对带宽分配进行求解，并在求解过程中对带宽参数配置进行了优化。实验结果表明，与现有基于网络演算的带宽分配方法相比，基于链路负载均衡的AVB流量带宽分配方法可以使AVB流量的可调度性提升15~45个百分点，优化参数配置可以使带宽求解速度提升1倍以上且得到更优的带宽分配结果，能够很好地应对大规模动态变化的TSN网络。

来源：2023年第11期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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