通过路由与调度协同优化提升TTEthernet吞吐量：一种基于在线时变图的方法
网络与互联网体系结构
2024-01-15 v1
摘要
时间触发以太网（TTEthernet）已广泛应用于工业互联网、汽车电子和航空航天等诸多场景，其中TTEthernet的离线路由与调度已得到大量研究。然而，预定的路由和调度无法满足某些敏捷场景的需求，例如智能工厂、自动驾驶和卫星网络切换，在这些场景中传输请求会频繁加入和离开网络。因此，我们研究了TTEthernet的在线联合路由与调度问题。然而，在在线环境中平衡高效且有效的路由与调度可能相当具有挑战性。为确保高质量且快速的路由与调度，我们首先设计了一个时隙扩展图（TSEG）来建模TTEthernet随时间变化的可用资源。TSEG的细粒度表示允许我们通过选择一条边来选择时隙，从而将调度问题转化为一个简单的路由问题。接着，我们为TSEG中的每条边设计了一种动态加权方法，并进一步提出了一种协同优化路由与调度的算法。与现有方法相比，我们的方案通过协同优化路由与调度来消除流请求之间的潜在冲突，从而提升了TTEthernet的吞吐量。大量仿真结果表明，我们的方案运行速度比标准解决方案（即ILP求解器）快400倍以上，而与被最优调度的流请求数量之间的差距仅为2%。此外，与现有方案相比，我们的方法可以将成功调度的流数量提高18%以上。
引用
@article{arxiv.2401.06579,
title = {Enhancing Throughput for TTEthernet via Co-optimizing Routing and Scheduling: An Online Time-Varying Graph-based Method},
author = {Yaoxu He and Hongyan Li and Peng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.06579},
year = {2024}
}