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基于遗传算法的时间敏感网络调度方法
1
作者
陆以勤
黄成海
+3 位作者
陈嘉睿
王海瀚
覃健诚
方婷
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期1-12,共12页
随着网络技术的进步,车载网、工业物联网以及5G超高可靠低时延通信(uRLLC)等应用都需要时间敏感网络(TSN)来保证超低延时的确定性数据传输。TSN流量调度需要快速且精确的调度算法,现有的精确式求解方法复杂度高,在大规模联合调度时无法...
随着网络技术的进步,车载网、工业物联网以及5G超高可靠低时延通信(uRLLC)等应用都需要时间敏感网络(TSN)来保证超低延时的确定性数据传输。TSN流量调度需要快速且精确的调度算法,现有的精确式求解方法复杂度高,在大规模联合调度时无法满足实时性。文中设计了一种性能更优的路由优化遗传算法(Routing-GA),结合路由和流量调度约束,能通过优化路由来提高调度算法求解效率,为链路负载均衡调度提供服务。该策略增加了调度的求解空间以及求解灵活性,具备元启发式算法的快速求近最优解特点,能够简单有效地处理大规模TSN路由约束联合调度问题。Routing-GA以时间敏感流最小端到端时延作为优化目标,联合考虑路由和TSN约束,并针对TSN传输问题特性提供一种低复杂度、高效率和高拓展性的遗传算法编码方式。此外,为了提高调度算法的性能,提出针对路由长度及链路负载均衡进行优化的交叉变异机制。实验结果表明所实现的Routing-GA能有效减少端到端时延,显著提高求解质量,进化率可以达到24.42%,平均只需要传统遗传算法(GA)迭代运行时间的12%,从而有效提高了算法的求解性能,满足TSN调度的约束要求。
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关键词
时间敏感网络
遗传算法
联合调度优化策略
链路负载均衡
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职称材料
面向时间敏感网络的安全感知调度方法
被引量：
1
2
作者
陆以勤
谢文静
+4 位作者
王海瀚
陈卓星
程喆
潘伟锵
覃健诚
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1-12,共12页
时间敏感网络(TSN)中信息的真实性是系统的关键安全要素,然而直接引入传统安全认证机制会导致系统可调度性和实时性大幅降低。现有的方法仍存在适用场景少、资源消耗高等问题。针对这些问题,文中提出了一种面向TSN的安全感知调度方法。...
时间敏感网络(TSN)中信息的真实性是系统的关键安全要素,然而直接引入传统安全认证机制会导致系统可调度性和实时性大幅降低。现有的方法仍存在适用场景少、资源消耗高等问题。针对这些问题,文中提出了一种面向TSN的安全感知调度方法。首先基于TSN流量特性设计了一种时间有效的一次性签名安全机制,为消息提供高效的组播源认证;然后提出相应的安全模型对该机制进行评估,描述安全机制对任务和流量的影响;最后对提出的安全感知调度方法进行数学建模,在传统调度约束的基础上,增加了安全机制相关的约束,同时以最小化应用端到端时延为优化目标,使用约束规划进行求解。仿真实验结果表明:改进的一次性签名机制的引入可以有效保护TSN中关键信息的真实性,且对调度的影响有限;在多个基于真实工业场景生成的不同规模测试用例中,产生的应用端到端时延平均仅增加13.3%,带宽消耗平均仅增加5.8%;与其他同类型方法相比,文中方法的带宽消耗更低,更加适用于有严格带宽限制的TSN。
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关键词
时间敏感网络
安全性
调度
约束规划
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职称材料
线上线下融合模式教学在高职计算机教学中运用分析
3
作者
王海瀚
《进展》
2022年第23期97-99,共3页
伴随科学技术力量的提升,这让当前的教学方式产生了一定改变。在当下进行教学时,以往使用的线下教学措施已经不能再满足当前所需,因此便要将线上教育方式进行融合,之后产生全新的措施,进行计算机教育工作。通过对其的合理使用,不仅能够...
伴随科学技术力量的提升,这让当前的教学方式产生了一定改变。在当下进行教学时,以往使用的线下教学措施已经不能再满足当前所需,因此便要将线上教育方式进行融合,之后产生全新的措施,进行计算机教育工作。通过对其的合理使用,不仅能够调动学生对其的兴趣程度,还能将当前学习效果大幅提升。基于此,本文重点分析了线上、线下融合的优势,同时细致阐述了教学方式的设计,以及相应措施的实施,供参考。
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关键词
线上线下融合
高职
计算机教学
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职称材料
题名
基于遗传算法的时间敏感网络调度方法
1
作者
陆以勤
黄成海
陈嘉睿
王海瀚
覃健诚
方婷
机构
华南理工大学电子与信息学院
华南理工大学信息网络工程研究中心
华南理工大学微电子学院
出处
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期1-12,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2020YFB1805300)。
文摘
随着网络技术的进步,车载网、工业物联网以及5G超高可靠低时延通信(uRLLC)等应用都需要时间敏感网络(TSN)来保证超低延时的确定性数据传输。TSN流量调度需要快速且精确的调度算法,现有的精确式求解方法复杂度高,在大规模联合调度时无法满足实时性。文中设计了一种性能更优的路由优化遗传算法(Routing-GA),结合路由和流量调度约束,能通过优化路由来提高调度算法求解效率,为链路负载均衡调度提供服务。该策略增加了调度的求解空间以及求解灵活性,具备元启发式算法的快速求近最优解特点,能够简单有效地处理大规模TSN路由约束联合调度问题。Routing-GA以时间敏感流最小端到端时延作为优化目标,联合考虑路由和TSN约束,并针对TSN传输问题特性提供一种低复杂度、高效率和高拓展性的遗传算法编码方式。此外,为了提高调度算法的性能,提出针对路由长度及链路负载均衡进行优化的交叉变异机制。实验结果表明所实现的Routing-GA能有效减少端到端时延,显著提高求解质量,进化率可以达到24.42%,平均只需要传统遗传算法(GA)迭代运行时间的12%,从而有效提高了算法的求解性能,满足TSN调度的约束要求。
关键词
时间敏感网络
遗传算法
联合调度优化策略
链路负载均衡
Keywords
time-sensitive network
genetic algorithm
joint scheduling optimization strategy
link load balancing
分类号
TP393.0 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
面向时间敏感网络的安全感知调度方法
被引量：
1
2
作者
陆以勤
谢文静
王海瀚
陈卓星
程喆
潘伟锵
覃健诚
机构
华南理工大学电子与信息学院
华南理工大学计算机科学与工程学院
华南理工大学信息网络工程研究中心
出处
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1-12,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2020YFB1805300)。
文摘
时间敏感网络(TSN)中信息的真实性是系统的关键安全要素,然而直接引入传统安全认证机制会导致系统可调度性和实时性大幅降低。现有的方法仍存在适用场景少、资源消耗高等问题。针对这些问题,文中提出了一种面向TSN的安全感知调度方法。首先基于TSN流量特性设计了一种时间有效的一次性签名安全机制,为消息提供高效的组播源认证;然后提出相应的安全模型对该机制进行评估,描述安全机制对任务和流量的影响;最后对提出的安全感知调度方法进行数学建模,在传统调度约束的基础上,增加了安全机制相关的约束,同时以最小化应用端到端时延为优化目标,使用约束规划进行求解。仿真实验结果表明:改进的一次性签名机制的引入可以有效保护TSN中关键信息的真实性,且对调度的影响有限;在多个基于真实工业场景生成的不同规模测试用例中,产生的应用端到端时延平均仅增加13.3%,带宽消耗平均仅增加5.8%;与其他同类型方法相比,文中方法的带宽消耗更低,更加适用于有严格带宽限制的TSN。
关键词
时间敏感网络
安全性
调度
约束规划
Keywords
time-sensitive networking
security
scheduling
constraint programming
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
线上线下融合模式教学在高职计算机教学中运用分析
3
作者
王海瀚
机构
河南女子职业学院
出处
《进展》
2022年第23期97-99,共3页
文摘
伴随科学技术力量的提升,这让当前的教学方式产生了一定改变。在当下进行教学时,以往使用的线下教学措施已经不能再满足当前所需,因此便要将线上教育方式进行融合,之后产生全新的措施,进行计算机教育工作。通过对其的合理使用,不仅能够调动学生对其的兴趣程度,还能将当前学习效果大幅提升。基于此,本文重点分析了线上、线下融合的优势,同时细致阐述了教学方式的设计,以及相应措施的实施,供参考。
关键词
线上线下融合
高职
计算机教学
分类号
G434 [文化科学—教育技术学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于遗传算法的时间敏感网络调度方法
陆以勤
黄成海
陈嘉睿
王海瀚
覃健诚
方婷
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
面向时间敏感网络的安全感知调度方法
陆以勤
谢文静
王海瀚
陈卓星
程喆
潘伟锵
覃健诚
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
3
线上线下融合模式教学在高职计算机教学中运用分析
王海瀚
《进展》
2022
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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引证文献
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