【摘 要】
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近年来,互联网迈入产业互联网阶段,远程医疗、远程驾驶和网络制造等远程控制类时延敏感业务得到广泛关注,这类业务对底层网络的共性需求包括有界带宽、时延、抖动和丢包率等确定性指标,现有基于业务服务质量（Quality of Service,Qo S）类别的资源预留机制受限于网际互连协议（Internet Protocol,IP）数据报网络“尽力而为”的传输特性,仅能部分保障业务带宽,难以满足时延抖动等上
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近年来,互联网迈入产业互联网阶段,远程医疗、远程驾驶和网络制造等远程控制类时延敏感业务得到广泛关注,这类业务对底层网络的共性需求包括有界带宽、时延、抖动和丢包率等确定性指标,现有基于业务服务质量（Quality of Service,Qo S）类别的资源预留机制受限于网际互连协议（Internet Protocol,IP）数据报网络“尽力而为”的传输特性,仅能部分保障业务带宽,难以满足时延抖动等上下界保障需求。鉴于此,业界提出在大规模骨干网中保障时延敏感型业务Qo S的确定性网络,通过资源预留和分配技术来减少新型业务在网络层传输时产生的资源竞争。为解决确定性网络中业务并发传输过程中的资源竞争和隔离问题,提出一种基于启发式的确定性网络软切片算法（Heuristics Deterministic Network Soft Slicing algorithm,HDNSS）,将确定性业务资源分配问题建模为多约束条件下时延最低目标优化问题,采用启发式算法求解确定性网络中多种确定性需求业务流量和资源切片分配策略,以实现业务流在网络资源空域的复用、隔离、分配和管理。进一步地,为解决确定性网络切片内业务流进入退出网络导致的流量累计突发和网络传输实时资源竞争带来的时延抖动不确定性问题,提出一种基于时隙的细粒度确定性切片内资源调度算法（Time Slot Deterministic-slice Resource Scheduling algorithm,TSDRS）,以时隙为粒度分配确定性切片内的资源,采用遗传算法对确定性业务流进行时隙和路径的分配,将确定性业务流进一步分配到更细的时隙粒度进行传输,以保障时域上的资源隔离、分配和管理,实现切片内资源高效利用和调度。最终仿真实验结果表明,HDNSS相对其他切片算法,总体时延、抖动下降10%以上,在丢包率、带宽保障率等Qo S指标上也有更好的表现;TSDRS在时延、抖动指标上,对比其他时隙调度算法进一步下降20%以上。并且两者的有机结合能够满足确定性网络中新型业务复杂Qo S需求,解决确定性网络三层中不必要的资源竞争问题,提高确定性网络的资源利用率。
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