网络物理系统服务的预留带宽在线分配方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108429706A(43)申请公布日2018.08.21(21)申请号201810212847.4(22)申请日2018.03.15(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410003湖南省长沙市开福区砚瓦池大街47号(72)发明人包卫东朱晓敏周文吴冠霖张耀鸿陈俊杰韩浩然张国良王吉陈超马力(74)专利代理机构北京派特恩知识产权代理有限公司11270代理人蒋雅洁张颖玲(51)Int.Cl.H04L12/927(2013.01)H04L12/911(2013.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称网络物理系统服务的预留带宽在线分配方法和装置(57)摘要本发明公开了一种网络物理系统服务的预留带宽分配方法和装置，所述方法包括：对于CPS服务中的一个服务r，根据服务r的最大服务质量服务质量QoS的下降率b、正常和应急情况下的基本单位带宽的成本，以及根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量ar(t)，确定计划在时隙t维护服务r的带宽量Nr(t)；对于维护服务r的每类云平台，根据该类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，确定为该类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量；根据确定的Nr(t)和各类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量，进行CPS服务在时隙t的预留带宽分配。应用本发明可以降低运营成本，保持基本的QoS水平，同时满足预留带宽分配的动态在线需求。CN108429706ACN108429706A权利要求书1/3页1.一种CPS服务的预留带宽在线分配方法，包括：对于CPS服务中的一个服务r，根据服务r的最大服务质量服务质量QoS的下降率b、正常和应急情况下的基本单位带宽的成本，以及根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量ar(t)，确定计划在时隙t维护服务r的带宽量Nr(t)；对于维护服务r的每类云平台，根据该类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，确定为该类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量；根据确定的Nr(t)和各类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量，进行CPS服务在时隙t的预留带宽分配。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据服务r的最大服务质量服务质量QoS的下降率b、正常和应急情况下的基本单位带宽的成本，以及根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量ar(t)，确定计划在时隙t维护服务r的带宽量Nr(t)，具体包括：根据如下表达式九，确定Nr(t)：其中，表示根据服务r的服务级别协议要维护的带宽的最大量，表示服务r可以实现的最大QoS，b表示QoS的下降率，hr和sr分别表示正常和应急情况下服务r的基本单位带宽的成本，wr为设定的服务r在整体应急成本中所配属的权重，e为设定的成本平衡权重；V为设定的队列延迟与所述总成本之间的调节常数，ar(t)表示根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量，Hr(t)表示至时隙t时服务r的累计未提供带宽的请求量，是根据上个时隙t-1的Hr(t-1)计算得到。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据该类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，确定为该类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量，具体包括：根据如下表达式十确定第d类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量其中，sd(t)表示时隙t第d类云平台的运营成本，和分别表示第d类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，Zr(t)为定义的虚拟队列，是根据上一时隙t-1的Hr(t-1)，以及上一时隙t-1的Zr(t-1)和sd(t-1)计算得到的。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：在确定Nr(t)和各类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量后，根据如下表达式十一，确定下个时隙t+1的Hr(t+1)：5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：在确定Nr(t)和各类云平台计划在2CN108429706A权利要求书2/3页时隙t维护服务r的带宽量后，根据如下表达式十二，确定下个时隙t+1的Zr(t+1)：其中，εr为预设常数，当Hr(t)＞0时，指示符函数等于1，否则为0；当Hr(t)＝0时，指示符函数等于1，否则为0。6.一种CPS服务的预留带宽分配装置，包括：预留带宽计算模块，用于对于CPS服务中的一个服务r，根据服务r的最大服务质量服务质量QoS的下降率b、正常和应急情况下的基本单位带宽的成本，以及根据统计结果预测的时隙t维护服务r的所需带宽量ar(t)，确定计划在时隙t维护服务r的带宽量Nr(t)；对于维护服务r的每类云平台，根据该类云平台维护服务r的最大、最小带宽量，确定为该类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量；预留带宽分配模块，用于根据确定的Nr(t)和各类云平台计划在时隙t维护服务r的带宽量，进