为整体软件定义决定性网络的路由和调度联合设计
Jinglong Zhang1, Fengyuan Zhu1, Zeming Yang1
1School of Electronic, Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
本研究介绍了一个整体的软件定义确定性网络 (HSDDN),以应对工业互联网的挑战. 在工业环境中,HSDDN提高了可编程性和适应性,以实现可靠的实时数据传输.
科学领域:
- 计算机科学 计算机科学
- 电气工程 电气工程
- 网络工程 网络工程
背景情况:
- 由于越来越复杂,工业互联网应用在传统的基于硬件的网络中面临着挑战.
- 现有的网络在可编程性,动态适应性和满足实时,高可靠性数据传输需求方面扎.
研究的目的:
- 提出一个整体的软件定义确定性网络 (HSDDN) 架构.
- 提高工业网络中的可编程性和动态适应性.
- 为了满足工业环境的严格实时和高可靠性数据传输要求.
主要方法:
- 实现了一个集中式控制器,用于从网络到物理层的全面软件定义.
- 在无线领域的软件定义物理层中,从基带处理中分离的射频模块.
- 集成的软件定义网络与有线域的时间敏感网络,解决路由和确定性调度.
- 定义了定期和非定期数据流的协作传输的约束.
- 利用Jain的公平指数来进行负载平衡,并构建了一个NP-hard联合优化问题.
- 开发了一种以双阶段 (TSRS-DS) 算法进行路由和调度的 Tabu 搜索.
主要成果:
- 通过模拟实验证明了拟议的HSDDN架构的有效性.
- 实现了调整的数据传输周期和标记的触发率,用于低功耗,高同步无线传输.
- 在有线网络中确保不同数据流的协作传输.
- 成功解决了路由和确定性调度问题.
结论:
- HSDDN架构为复杂的工业互联网应用提供了可行的解决方案.
- 软件定义方法在网络可编程性和适应性方面提供了显著的改进.
- 提出的方法有效地管理工业环境的数据传输和负载均衡.
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