姜旭艳， 严锦立， 全 巍， 孙志刚

(国防科技大学 计算机学院， 湖南 长沙 410073)

工业控制网络和5G网络中包括时间敏感流、带宽约束型流量和Best-Effort流量，其中优先级最高的时间敏感流通常具有周期性的特点，对端到端延迟和抖动有着严格的要求，延迟通常在毫秒级别[1].例如在能源开采应用中，网络时延在250 μs～1 ms之间，抖动不能超过1μs.如果不能保证服务质量(quality of service，QoS)，整个生产过程就会失败，甚至导致系统瘫痪.因此，保证时间敏感流量的服务质量对系统的安全稳定运行至关重要[2].

标准以太网是竞争性网络，数据传输由于排队等因素具有不确定性，只能提供尽力而为的服务，无法保证时间敏感流的服务质量[3].IEEE 802.1时间敏感网络任务组提出的实时以太网技术——时间敏感网络(TSN)，利用全局时间同步、确定性分组转发、帧复制及冗余消除等技术为时间敏感流提供低延迟、低抖动的确定性传输服务[4]，目前已经逐渐应用到工业控制领域和5G网络中.保证TSN性能的关键在于时间同步和资源调度，时间同步是保证服务质量的前提，资源调度是实现确定性传输的关键.目前时间同步已有详细的标准及算法，而资源调度在不同的调度模型和应用中存在很大差异.随着网络规模不断增长、应用需求愈发复杂，研究高效的TSN资源调度算法对TSN的大规模应用具有重要意义.

资源调度主要包括数据平面的调度模型和控制平面的调度算法，调度算法根据约束条件将调度模型的资源(如……