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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利一种基于路由和调度的时间敏感网络拓扑设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119766663B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411931551.X，技术领域涉及：H04L41/12；该发明授权一种基于路由和调度的时间敏感网络拓扑设计方法是由陈宇超;许齐敏;陈彩莲;徐磊;李鑫;关新平设计研发完成，并于2024-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于路由和调度的时间敏感网络拓扑设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于路由和调度的时间敏感网络拓扑设计方法，涉及工业网络领域。本发明对TSN拓扑‑路由‑调度联合问题进行数学建模，并设计优化目标，基于可调度性分析，求解TSN拓扑‑路由‑调度联合问题的优化目标。本发明不仅能有效减少交换机和线缆的数量，还能显著降低部署成本和维护成本；通过简化调度部分的建模，将复杂的非线性约束转化为线性二次式建模，使得TSN路由和调度问题可以直接输入商用求解器进行高效求解；使得TSN网络能够快速部署，满足工业现场实时性要求，适应柔性生产环境的快速变化。

本发明授权一种基于路由和调度的时间敏感网络拓扑设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于路由和调度的时间敏感网络拓扑设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、对TSN拓扑-路由-调度联合问题进行数学建模，并设计优化目标； 步骤1-1：建立联合问题中网络拓扑内节点和边的关系；用表示位置是否存在节点，值为1则存在，0则不存在，用表示边是否存在链路，值为1则存在，0则不存在；此时，链路存在前提为节点存在，表达式为： 步骤1-2：建立联合问题中流量路由和网络拓扑之间的关系；用表示流的路由是否经过边，值为1则经过，0则不经过，则边上路由存在的前提为拓扑存在，即： 并且路由存在连续性约束： 步骤1-3：建立联合问题中流量跳数与路由之间的关系；用表示流在边上的跳数，则流跳数和路由之间存在制约关系： 并且跳数本身存在连续性约束： 步骤1-4：为了确保交换机端口数不超限制，建立设备端口数约束；用分别表示交换机最大端口数和终端设备最大端口数，有如下约束： 步骤1-5：建立联合问题中TSN流量调度的相关变量约束；将流在第个时隙是否被占用定义为，其中被占用为1，未被占用则为0；显然，每个流在一个周期内有且只有一个分量为1；用代表流的周期，约束表达式为： 步骤1-6：建立联合问题中的TSN时延约束；由于CQF模型中时延上界为，记流的最大端到端时延为，时延约束表达为： 步骤1-7：建立联合问题中的TSN时隙映射约束；由于CQF模型中要求超周期内每个时隙流量不溢出，通过定义时隙映射将流在边的第时隙占用情况，0-范围内被占用则对应的取值为1，映射到第一跳的时隙，则时隙映射满足如下约束： 步骤1-8：建立所述联合问题中的TSN时隙压缩约束；由于TSN调度问题中流具有周期性，可以将冲突判定的总时间从各个流周期的最小公倍数压缩到每个周期内；定义时隙压缩变量表示流在边的第时隙经过的周期数，则时隙压缩满足如下两条约束： 步骤1-9：建立联合问题中的TSN链路容量约束；在利用时隙压缩和时隙映射表示流的周期性和边与跳数关系之后，用不高于二次的形式写出TSN链路容量约束；假设时隙的容量上限为，则TSN链路容量约束表示为： 步骤1-10：建立联合问题的优化目标；在构建完所有的相关约束后，把最小化构建网络拓扑所需要的成本作为优化目标；设置每个交换机成本为，单位长度链路成本为，则优化目标表示为： 这样，就建立了考虑路由和调度的TSN网络数学模型； 步骤2、基于可调度性分析，求解TSN拓扑-路由-调度联合问题的优化目标； 步骤2.1、生成TSN拓扑和路由的初始解，并进入可行解判断模块；进入可行解判断模块后，判断当前解是否可调度，如果可调度则判断是否为可行解，如果可调度且为可行解则算法找到了可行解，返回这一解；如果可调度但解不可行，说明可调度判断器进行了误判断，则将这一解添加至禁忌表，以后不再搜索这一解，后进入更新判断模块；如果不可调度，则进入更新判断模块； 步骤2.2、当前解进入更新判断模块后，首先判断路由是否可更新；如果路由可更新，进入路由更新模块，否则判断链路是否可更新；如果链路可以更新，则进入链路更新模块，否则判断节点是否可更新；如果节点可以更新，则进入节点更新模块，否则返回无可行解； 步骤2.3、当前解进入路由更新模块后，先采用模拟退火算法更新流路由，将路由的拥塞程度进行评估，模拟退火算法使路由向拥塞程度最小的方向优化；优化结束后，判断可调度性，并使当前解进入可行性判断模块； 步骤2.4、当前解进入链路更新模块后，首先找到网络中拥塞程度最大的链路作为瓶颈链路，将与瓶颈链路相关联的节点作为瓶颈节点，把与瓶颈节点相关联的未被选择的链路中最小代价的链路添加到当前网络中，并判断可调度性，之后当前解进入可行性判断模块； 步骤2.5、当前解进入节点更新模块后，首先在网络的所有备选节点中添加代价最小的节点，之后判断可调度性，进入可行解判断模块。

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