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专利号: 2025107177710
申请人: 贵州东数西算数据处理服务有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2026-04-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.面向智算中心的多层级网络拥塞控制方法,其特征在于,包括如下步骤:实时监测智算中心各层级网络的流量状态参数,其中,所述智算中心各层级网络包括:边缘接入层、汇聚层和核心层;

基于各层级网络流量状态参数分别计算各层级的拥塞系数;

设定各层级网络动态拥塞阈值;

当单层拥塞系数超过动态拥塞阈值时,分别对各层级网络进行拥塞控制;

当两个及以上层级拥塞系数超过动态拥塞阈值时,进行跨层级协同优化。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算各层级的拥塞系数,具体公式为:其中,E表示边缘接入层拥塞指数,A表示汇聚层拥塞指数,C表示核心层拥塞指数,BWm和BWc分别表示最近10ms窗口内的峰值带宽和当前分配的链路带宽,Qd和Qm分别表示当前队列深度和最大队列深度,表示丢包率变化梯度,RTTn表示归一化后的往返时间RTT值,NQ表示队列不均衡度,CE表示ENC拥塞标记占比,ΔDelay和Delay分别表示最近一秒内的时延变化量和当前时延,μ表示时延方差,BU表示带宽利用率,表示平均带宽利用率,Fc表示ECMP哈希冲突的流冲突率。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述各层级网络动态拥塞阈值,具体公式为:其中,TE表示边缘接入层动态拥塞阈值,TA表示汇聚层动态拥塞阈值,TC表示核心层动态拥塞阈值,Eh表示历史同期ECI均值,t表示小时级时间,i表示第i小时,σE表示最近一小时ECI标准差,W表示滑动窗口大小,表示滑动窗口内队列深度和,σQ表示滑动窗口内队列深度标准差,BW表示总带宽,λ(o)表示时段负载因子,σD表示最近一小时时延方差,表示最近一小时带宽波动率。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别对各层级网络进行拥塞控制,具体包括:对边缘接入层的带宽进行动态分配;对汇聚层的优先级队列进行权重调整;对核心层进行多路径优化。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对边缘接入层的带宽进行动态分配,具体包括以下步骤:基于业务类型对流量进行优先级标记;

基于优先级标记进行动态分配带宽,具体公式为:

其中,BWx表示当前业务类型分配的带宽,N表示业务类型总数,Px表示当前业务类型的优先级,Py表示第y个业务类型的优先级,G表示GPU利用率,α=0.8表示调节因子。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对汇聚层的优先级队列进行权重调整,具体公式为:其中,Mm表示当前队列的权重,M表示队列总数,表示当前队列的优先级,表示第n个队列的优先级,Qm表示当前队列时延,Qn表示第n个队列时延,k=0.1表示时延敏感系数。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对核心层进行多路径权重优化,具体包括:进行路径权重计算,具体公式为:

其中,Rd表示当前路径的权重,R表示队列总数,BWRd表示当前路径的带宽,BWRg表示第g个路径的带宽,Dd表示当前路径时延,Dg表示第j个路径时延;

每10ms更新一次路径权重。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述跨层级协同优化,具体包括以下步骤:分别获取边缘接入层的网络状态特征、汇聚层的队列时序特征和核心层拓扑特征;

将边缘接入层的网络状态特征、汇聚层的队列时序特征和核心层拓扑特征进行多模态特征嵌入,具体公式为:Z=Concat(MLP(XE),TCN(XA),GAT(XC))其中,Z表示多模态特征,Concat表示连接函数,MLP表示全连接层,TCN表示膨胀卷积层,GAT表示图注意力,XE、XA和XC分别表示边缘接入层的网络状态特征矩阵、汇聚层的队列时序特征矩阵和核心层拓扑特征矩阵;

将多模态特征输入时空图卷积网络;

对时空图卷积网络进行目标损失函数优化,具体公式为:

L=0.5LQ+0.3Lf+0.2Lc

其中,L表示目标损失函数,LQ表示服务质量损失函数,Lf表示公平性损失函数,Lc表示一致性损失函数;

分别输出边缘接入层带宽分配矩阵、汇聚层队列权重矩阵和核心层路径权重矩阵。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述服务质量损失函数LQ的具体公式为:其中,Dpred和Dreal分别表示预测时延和实际时延,Bpred和Breal分别表示预测带宽利用率和实际带宽利用率,||·||2表示L2范数,cs表示余弦相似度函数;

所述公平性损失函数Lf的具体公式为:

其中,BWa和BWb分别表示第a和第b业务类型的带宽,Pa和Pb分别表示第a和第b业务类型的优先级;

所述一致性损失函数Lc的具体公式为:

其中,和分别表示边缘接入层拥塞系数梯度和核心层拥塞系数梯度,表示汇聚层拥塞系数时间导数,||·||1表示L1范数。