專利名稱：一種多控制分組匯聚交換調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信系統(tǒng)中的交換控制技術(shù)領(lǐng)域，它特別涉及光突發(fā)交換系統(tǒng)的交換控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)一般由接入、傳輸和交換等部分構(gòu)成，其中交換主要實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中不同用戶間的連接，如電路交換系統(tǒng)中連接的建立、分組交換系統(tǒng)中業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)等。隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的增加、信息量的增多、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的加大等，傳統(tǒng)的基于電交換的技術(shù)要達(dá)到很高的交換性能，如高交換容量、高端口速率、低交換時(shí)延等，所面臨的壓力越來(lái)越大。
克服電交換瓶頸的最根本方法在于采用全光的分組交換技術(shù)，但目前該技術(shù)還存在若干難點(diǎn)，如全光存儲(chǔ)、光定時(shí)/同步等。為此，充分結(jié)合并發(fā)揮現(xiàn)有光、電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建光電混合的交換系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)大容量交換系統(tǒng)的有效方法，如光突發(fā)交換技術(shù)(Optical Burst Switching，簡(jiǎn)稱OBS)。
在OBS網(wǎng)絡(luò)中，承載用戶業(yè)務(wù)突發(fā)數(shù)據(jù)(Burst)可以看作是由大量數(shù)據(jù)分組構(gòu)成的超長(zhǎng)分組，而這個(gè)超長(zhǎng)分組的分組頭就是突發(fā)數(shù)據(jù)的控制分組(BurstHeader Packet，BHP)。與傳統(tǒng)分組交換不同的是，BHP與Burst在物理通道上是分離的在DWDM傳輸系統(tǒng)中，可以采用一個(gè)(或多個(gè))專門的波長(zhǎng)作為控制通道，用于傳送BHP，而把其他的波長(zhǎng)作為數(shù)據(jù)通道。BHP與Burst間一一對(duì)應(yīng)，BHP中包含突發(fā)數(shù)據(jù)的有關(guān)信息，如偏移時(shí)間、突發(fā)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)通道(波長(zhǎng))等。在源端真正發(fā)送用戶數(shù)據(jù)前，設(shè)置BHP與突發(fā)數(shù)據(jù)之間的偏移時(shí)間(offset time，即源端發(fā)送BHP與發(fā)送相應(yīng)突發(fā)數(shù)據(jù)之間的間隔時(shí)間)，使BHP先于Burst到達(dá)OBS的中間節(jié)點(diǎn)。BHP在中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理，包括路由的確定、資源的預(yù)約以及交換矩陣的配置等，保證當(dāng)突發(fā)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)通道已經(jīng)配置好，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在光域的透明傳輸。
從完成的功能來(lái)看，BHP與傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)中的信令非常相似，正是在這個(gè)意義上，BHP也被稱為信令消息。但與傳統(tǒng)信令不同的是，OBS的信令不必等待目的端的反饋確認(rèn)，即OBS的資源預(yù)約是單向的。也正是這種“單向預(yù)約”機(jī)制減小了連接建立延遲，提高了信道利用率。
一個(gè)OBS網(wǎng)絡(luò)主要由邊緣節(jié)點(diǎn)、核心節(jié)點(diǎn)和DWDM鏈路構(gòu)成(見附圖1)，其中邊緣節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行緩存和封裝，組合成突發(fā)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給與之最鄰近的OBS核心節(jié)點(diǎn)。封裝時(shí)邊緣節(jié)點(diǎn)生成描述突發(fā)數(shù)據(jù)特性的BHP分組，先于突發(fā)數(shù)據(jù)在特定的控制通道上發(fā)送。核心節(jié)點(diǎn)根據(jù)控制通道上收到的BHP，可以得知突發(fā)數(shù)據(jù)的到達(dá)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、目的地址(和轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽)等控制信息，并根據(jù)這些信息完成對(duì)光路的配置，保證數(shù)據(jù)的透明通道(見文獻(xiàn)Y.Xiong，M Vandenhoute，and H.Cankaya.Control architecture in optical burst-switched WDM networks.IEEE Journal on Selected Areas in Communications，181838-1851，October2000)。
雖然OBS系統(tǒng)在理論上可以達(dá)到很高的性能，如大的交換容量、低的交換時(shí)延、高的資源利用率等，但在目前的光技術(shù)水平下，需要解決的技術(shù)問(wèn)題還很多，如本發(fā)明所針對(duì)的交換調(diào)度問(wèn)題。
交換調(diào)度所要解決的問(wèn)題可簡(jiǎn)單描述為在有限的交換資源下，提供盡可能高的交換性能。在此，可用的交換資源有光交叉連接矩陣、光延時(shí)線、波長(zhǎng)變換器、單端口(光纖)多個(gè)工作波長(zhǎng)等；需滿足的交換性能有交換時(shí)延、交換容量、交換丟失率等。
在現(xiàn)有的關(guān)于OBS核心節(jié)點(diǎn)的調(diào)度算法及相關(guān)的性能分析中，均采用了“先來(lái)先服務(wù)”(First Come First Service，F(xiàn)CFS)的機(jī)制，即我們稱為順序到達(dá)調(diào)度的方法核心節(jié)點(diǎn)每收到一個(gè)來(lái)自于上游節(jié)點(diǎn)的BHP，馬上啟動(dòng)調(diào)度算法，為該BHP對(duì)應(yīng)的Burst分配可用的交換資源，并將該BHP轉(zhuǎn)發(fā)到下游節(jié)點(diǎn)。
但這類交換控制(調(diào)度)方案存在的主要問(wèn)題是，OBS中的任意一個(gè)核心節(jié)點(diǎn)在處理完一個(gè)BHP后，若該BHP預(yù)約的資源可用，則該BHP馬上轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，使得它所預(yù)約的交換資源不可更改；而對(duì)于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)交換資源無(wú)法滿足BHP預(yù)約要求的，該BHP被丟棄。這樣導(dǎo)致的問(wèn)題有1、突發(fā)數(shù)據(jù)的交換優(yōu)先級(jí)無(wú)法充分、靈活保證(見文獻(xiàn)M.Yoo and C.Qiao.Supporting multiple classes of services in IP over WDM networks.In proceeding ofGLOBECOM，volume lb，pages 1023-1027，1999.和文獻(xiàn)Mei Yang，S.Q.Zheng，and D.Verchere，“A QoS supporting scheduling algorithm for Optical Burst Switching DWDMNetworks，”Proc.of IEEE GLOBECOM 2001，Vol.1，pp.86-91，11/01.)；
2、從時(shí)間角度看，交換資源的使用效率低，存在大量的“碎片”，即在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)雖然部分交換資源是空閑的，但這些資源卻無(wú)法為后續(xù)到達(dá)的突發(fā)數(shù)據(jù)所利用(見文獻(xiàn)M.Iizuka，M.Sakuta，Yoshiyuki，“A SchedulingAlgorithm Minimizing Voids Generated by Arriving Bursts in Optical Burst Switched WDMNetwork，”Proceedings，IEEE Globecom 2002，November 2002.)；3、在一次調(diào)度過(guò)程中無(wú)法處理的BHP被丟棄，使得系統(tǒng)的交換丟失率高(見文獻(xiàn)Jinhui Xu，C.Qiao，J.Li，and G.Xu.″Efficient Channel Scheduling Algorithmsin Optical Burst Switched Networks″，IEEE INFOCOM 2003，22nd Annual JointConference of the IEEE Computer and Communications Societies，San Francisco，March2003)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有OBS系統(tǒng)中核心交換調(diào)度方法的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種多控制分組匯聚交換調(diào)度方法，該方法在相同的交換資源下(如相同的光交叉連接矩陣、光延時(shí)線、波長(zhǎng)變換器等，及這些光路相關(guān)器件的連接關(guān)系)，可提高OBS系統(tǒng)的交換性能，如降低交換丟失率，提高對(duì)多優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的支持等。
本發(fā)明的一種多控制分組匯聚交換調(diào)度方法是設(shè)業(yè)務(wù)量強(qiáng)度為ρ，BHP的到達(dá)頻度為λ，且初始時(shí)核心節(jié)點(diǎn)沒有未處理的BHP，其特征是采用下面步驟步驟1確定BHP匯聚時(shí)間的長(zhǎng)度步驟根據(jù)BHP的到達(dá)頻度與交換性能要求(主要是突發(fā)數(shù)據(jù)丟失率和交換時(shí)延)，確定一個(gè)BHP匯聚時(shí)間的長(zhǎng)度，該時(shí)間長(zhǎng)度同時(shí)也是一個(gè)交換調(diào)度周期；步驟2啟動(dòng)超時(shí)計(jì)數(shù)器步驟當(dāng)?shù)谝粋€(gè)BHP(來(lái)自邊緣節(jié)點(diǎn)、核心節(jié)點(diǎn)或前一個(gè)調(diào)度周期無(wú)法處理的BHP)到達(dá)當(dāng)前核心節(jié)點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)窗口超時(shí)計(jì)數(shù)器，并記錄后續(xù)到達(dá)的每個(gè)BHP的到達(dá)時(shí)間；步驟3排隊(duì)步驟依據(jù)BHP中攜帶的信息，包括服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)、突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和偏移時(shí)間信息，將匯聚時(shí)間內(nèi)到達(dá)的所有BHP排隊(duì)；所述排隊(duì)的方法，可以是按照突發(fā)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間進(jìn)行排隊(duì)，可以是按照優(yōu)先級(jí)高低進(jìn)行排隊(duì)，也可以是按照突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行排隊(duì)，還可以是將以上多種方法綜合起來(lái)；
步驟4出隊(duì)列步驟當(dāng)窗口超時(shí)計(jì)數(shù)器值超過(guò)所設(shè)定的匯聚時(shí)間，則從多個(gè)等待隊(duì)列中按照公平服務(wù)算法取出若干個(gè)BHP，送入交換調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度處理；所述的公平服務(wù)算法可以是DRR(Dual Round-Robin)，也可以是WFQ(Weighted Fair Queue)，還可以是ERR(Elastic Round-Robin)；每次取出BHP的個(gè)數(shù)，可根據(jù)調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度、性能提高程度的要求和處理器的處理能力決定；步驟5調(diào)度步驟交換調(diào)度器提取步驟4中出隊(duì)列的BHP所攜帶的與交換資源占用相關(guān)的信息，包括突發(fā)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間、突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、出端口和波長(zhǎng)，搜索當(dāng)前交換節(jié)點(diǎn)可用資源表(主要包括各出端口波長(zhǎng)的空閑信息、波長(zhǎng)變換器的可用信息、光交叉連接矩陣及光纖延時(shí)線配置狀態(tài))，采用多約束多目標(biāo)優(yōu)化算法使盡可能多的BHP能夠在這個(gè)調(diào)度周期內(nèi)成功預(yù)約資源，即使得盡可能多的Burst的光通道得到預(yù)約配置；步驟6更新可用資源表步驟用步驟5已預(yù)約的資源更新當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的可用資源表；步驟7轉(zhuǎn)發(fā)BHP步驟將已經(jīng)成功預(yù)約資源的BHP轉(zhuǎn)發(fā)到下游節(jié)點(diǎn)，并返回步驟2等待新的BHP到達(dá)；步驟8返回步驟將未能成功預(yù)約資源、且總等待時(shí)間還未超過(guò)偏移時(shí)間的BHP返回服務(wù)等待隊(duì)列，返回步驟2；否則丟棄。
本發(fā)明方法的流程圖如圖2所示。實(shí)現(xiàn)功能框圖見附圖3。
對(duì)比傳統(tǒng)的方案，可見本文所闡述方案的創(chuàng)新性在于設(shè)置BHP匯聚時(shí)間進(jìn)行周期性處理；可以利用靈活的排隊(duì)和出隊(duì)列策略為高優(yōu)先級(jí)的突發(fā)數(shù)據(jù)提供QoS保證，并可降低總的突發(fā)數(shù)據(jù)丟失率；采用多約束多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度算法進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度，提高系統(tǒng)性能。特別地，步驟3和4用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)多QoS突發(fā)數(shù)據(jù)的支持，與現(xiàn)有的OBS系統(tǒng)中的QoS機(jī)制相比，該方法在公平性、靈活性等方面有很大提高。傳統(tǒng)的調(diào)度方案是基于BHP順序到達(dá)的，調(diào)度器每次處理一個(gè)BHP，由BHP信息確定它所要求的交換資源是否可用能夠預(yù)約配置光路，則占用交換資源，轉(zhuǎn)發(fā)BHP，并當(dāng)它對(duì)應(yīng)的Burst到達(dá)核心交換節(jié)點(diǎn)時(shí)讓該Burst通過(guò)；否則丟棄該BHP，丟棄它對(duì)應(yīng)的Burst分組。
本發(fā)明的多控制分組匯聚交換調(diào)度方法的實(shí)質(zhì)是利用對(duì)BHP的周期性處理這一創(chuàng)新來(lái)打破傳統(tǒng)的對(duì)BHP的順序處理，為BHP排隊(duì)和高優(yōu)先級(jí)突發(fā)數(shù)據(jù)搶占低優(yōu)先級(jí)突發(fā)數(shù)據(jù)提供條件；并利用靈活的排隊(duì)和出隊(duì)列策略為不同類的突發(fā)數(shù)據(jù)提供不同的QoS；同時(shí)利用多約束多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度算法在一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)同時(shí)處理多個(gè)BHP，以更優(yōu)化的方式對(duì)BHP進(jìn)行調(diào)度。從而提高了交換資源的利用效率，達(dá)到了提高交換性能的目的。
本發(fā)明的多控制分組匯聚交換調(diào)度方法的特點(diǎn)在于利用OBS系統(tǒng)中BHP先于突發(fā)數(shù)據(jù)到達(dá)核心交換節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)，執(zhí)行每次調(diào)度時(shí)不是依據(jù)一個(gè)BHP所攜帶的信息，而是利用某個(gè)時(shí)間段內(nèi)所到達(dá)的多個(gè)BHP，基于交換資源優(yōu)化利用的原則，同時(shí)完成多個(gè)BHP的處理，進(jìn)而達(dá)到在相同的交換結(jié)構(gòu)(資源)下提高交換性能的目的。
光突發(fā)交換系統(tǒng)中涉及大量的光、電技術(shù)，目前雖然電處理的技術(shù)手段較成熟、實(shí)現(xiàn)成本也較低，但光器件的性能仍然不很理想，成本還很高，如高速半導(dǎo)體光開關(guān)、可調(diào)協(xié)激光器等。因此在OBS系統(tǒng)中，若采用較為復(fù)雜的電處理技術(shù)，能夠在一定的光交換結(jié)構(gòu)下帶來(lái)更高的交換性能，具有明確的工程應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明提出了一種多控制分組匯聚交換調(diào)度方法，就是以有限程度的電處理復(fù)雜度的提高，換取光交換系統(tǒng)整體性能的提高。比較OBS核心交換系統(tǒng)與傳統(tǒng)電交換系統(tǒng)，可發(fā)現(xiàn)OBS系統(tǒng)在很多方面受限于光器件的性能，如無(wú)法時(shí)隙化操作，采用內(nèi)部交換加速的代價(jià)過(guò)高，只能使用光延時(shí)而不是真正意義上的光緩存等；但OBS也有其固有的優(yōu)勢(shì)，如端到端業(yè)務(wù)的全光傳輸/交換，每個(gè)端口(或每根光纖)有多個(gè)可用波長(zhǎng)，控制分組先于數(shù)據(jù)分組到達(dá)而完成對(duì)交換資源的預(yù)約等。本發(fā)明所提出的調(diào)度方案就充分利用了OBS的這些優(yōu)勢(shì)，在我們已進(jìn)行了的計(jì)算機(jī)仿真中，采用多控制分組匯聚交換調(diào)度方案的OBS系統(tǒng)，在相同的光交換網(wǎng)絡(luò)配置、相同的交換負(fù)載率下，系統(tǒng)交換丟失率比采用順序調(diào)度方案的系統(tǒng)可下降一個(gè)數(shù)量級(jí)，極大的提高了OBS系統(tǒng)的交換性能。
附圖及


圖1是OBS網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成示意2是本發(fā)明方法的流程3多控制分組匯聚交換調(diào)度功能框4一種基本的核心節(jié)點(diǎn)OBS光交換結(jié)構(gòu)圖5采用順序交換調(diào)度方案的示意6采用多控制分組匯聚交換調(diào)度方案的示意7高優(yōu)先級(jí)交換丟失率的仿真對(duì)比具體實(shí)施方式
本發(fā)明所提出的交換調(diào)度方案可用于不同的光交換結(jié)構(gòu)。以下以圖4所示的光交換結(jié)構(gòu)給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
由圖4可知，OBS核心節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)主要包括光交叉連接矩陣、波長(zhǎng)變換器和光延遲線。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，有4根輸入光纖，每根輸入光纖有9個(gè)波長(zhǎng)，用于承載8路業(yè)務(wù)的突發(fā)數(shù)據(jù)和一個(gè)BHP信道。同樣的有4根輸出光纖，因此系統(tǒng)支持4組共32路突發(fā)數(shù)據(jù)的交換。圖中每路僅給出了8個(gè)數(shù)據(jù)波長(zhǎng)，它們?cè)诘竭_(dá)光交換結(jié)構(gòu)時(shí)通過(guò)分波器連接到8個(gè)波長(zhǎng)變換器；波長(zhǎng)變化器的輸出通過(guò)8個(gè)獨(dú)立的可控光延遲線連接到公共的32×32無(wú)阻塞光交叉連接矩陣；矩陣的4組(每組8個(gè))輸出，要求組內(nèi)輸出波長(zhǎng)不重疊，通過(guò)合波器連接到一根輸出光纖。
在這種光交換結(jié)構(gòu)下，假設(shè)當(dāng)前輸出光纖(端口)只有一個(gè)波長(zhǎng)可用，因此所有發(fā)往該光纖的突發(fā)數(shù)據(jù)都必須由32×32光交叉連接矩陣的一個(gè)端口輸出。此時(shí)采用現(xiàn)有的順序交換調(diào)度方案時(shí)，由于發(fā)生沖突而導(dǎo)致部分突發(fā)分組無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)的情況示于圖5，其中假設(shè)Burst1(對(duì)應(yīng)于BHP1)的優(yōu)先級(jí)低于Burst2(對(duì)應(yīng)于BHP2)。由圖5可見，BHP1(假設(shè)來(lái)自輸入光纖1)先到達(dá)，因此預(yù)約了交換資源(交換矩陣的輸出端口)；BHP2(假設(shè)來(lái)自輸入光纖2)到達(dá)時(shí)，查找資源表無(wú)空閑(交換矩陣的輸出端口被Burst1占用、輸入端口光延遲線達(dá)最大值)，因此Burst2將被丟棄。此時(shí)不僅高優(yōu)先級(jí)的分組(Burst2)沒有得到交換，而且被丟棄了。
采用本發(fā)明的多控制分組匯聚交換調(diào)度方法時(shí)，先將BHP按其Burst到達(dá)的時(shí)間排隊(duì)，如果Burst有重疊，則再按優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，當(dāng)優(yōu)先級(jí)相同時(shí)再按突發(fā)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度排隊(duì)。從圖6中可以發(fā)現(xiàn)，由于BHP1、BHP2....BHPn被同時(shí)處理(在同一個(gè)調(diào)度窗口內(nèi))，此時(shí)先到的BHP1并沒有馬上預(yù)約交換矩陣出端口，而是BHP2預(yù)約到了該端口，使得Burst2首先得到交換；BHP1對(duì)應(yīng)的突發(fā)數(shù)據(jù)分組預(yù)約到的是其入端口的光延遲線，而經(jīng)延遲的Burst1與Burst2在交換矩陣出端口的競(jìng)爭(zhēng)得到消除，兩個(gè)Burst都得到順利交換，提高了交換性能。
基于圖4所示的光交換結(jié)構(gòu)，在采用現(xiàn)有的順序交換調(diào)度方案和本發(fā)明的多控制分組匯聚交換調(diào)度方案時(shí)，高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的交換丟失率仿真結(jié)果見圖7(仿真工具為Visual C/C++開發(fā)平臺(tái))。在采用現(xiàn)有的順序調(diào)度時(shí)，如果沒有采用其他QoS機(jī)制，則所有業(yè)務(wù)其實(shí)都是平等地處理；采用本發(fā)明方法后，高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的丟失率大大下降，特別是在業(yè)務(wù)量較大時(shí)。另外，從圖7中還可看出，隨著匯聚時(shí)間的增加，丟失率也隨之下降。
明顯的，本發(fā)明提出的調(diào)度方案在系統(tǒng)負(fù)載率較大的情況下，交換丟失率可比現(xiàn)有的順序交換調(diào)度方案下降近10倍。這充分表明了本發(fā)明的良好效果。
權(quán)利要求
1.一種多控制分組匯聚交換調(diào)度方法，其特征是采用下面步驟步驟1確定BHP匯聚時(shí)間的長(zhǎng)度步驟根據(jù)BHP的到達(dá)頻度與交換性能要求(主要是突發(fā)數(shù)據(jù)丟失率和交換時(shí)延)，確定一個(gè)BHP匯聚時(shí)間的長(zhǎng)度，該時(shí)間長(zhǎng)度同時(shí)也是一個(gè)交換調(diào)度周期；步驟2啟動(dòng)超時(shí)計(jì)數(shù)器步驟當(dāng)?shù)谝粋€(gè)BHP(來(lái)自邊緣節(jié)點(diǎn)、核心節(jié)點(diǎn)或前一個(gè)調(diào)度周期無(wú)法處理的BHP)到達(dá)當(dāng)前核心節(jié)點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)窗口超時(shí)計(jì)數(shù)器，并記錄后續(xù)到達(dá)的每個(gè)BHP的到達(dá)時(shí)間；步驟3排隊(duì)步驟依據(jù)BHP中攜帶的信息，包括服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)、突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和偏移時(shí)間信息，將匯聚時(shí)間內(nèi)到達(dá)的所有BHP排隊(duì)；所述排隊(duì)的方法，可以是按照突發(fā)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間進(jìn)行排隊(duì)，可以是按照優(yōu)先級(jí)高低進(jìn)行排隊(duì)，也可以是按照突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行排隊(duì)，還可以是將以上多種方法綜合起來(lái)；步驟4出隊(duì)列步驟當(dāng)窗口超時(shí)計(jì)數(shù)器值超過(guò)所設(shè)定的匯聚時(shí)間，則從多個(gè)等待隊(duì)列中按照公平服務(wù)算法取出若干個(gè)BHP，送入交換調(diào)度器進(jìn)行調(diào)度處理；所述的公平服務(wù)算法可以是DRR(Dual Round-Robin)，也可以是WFQ(WeightedFair Queue)，還可以是ERR(Elastic Round-Robin)；每次取出BHP的個(gè)數(shù)，可根據(jù)調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度、性能提高程度的要求和處理器的處理能力決定；步驟5調(diào)度步驟交換調(diào)度器提取步驟4中出隊(duì)列的BHP所攜帶的與交換資源占用相關(guān)的信息，包括突發(fā)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間、突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、出端口和波長(zhǎng)，搜索當(dāng)前交換節(jié)點(diǎn)可用資源表(主要包括各出端口波長(zhǎng)的空閑信息、波長(zhǎng)變換器的可用信息、光交叉連接矩陣及光纖延時(shí)線配置狀態(tài))，采用多約束多目標(biāo)優(yōu)化算法使盡可能多的BHP能夠在這個(gè)調(diào)度周期內(nèi)成功預(yù)約資源，即使得盡可能多的Burst的光通道得到預(yù)約配置；步驟6更新可用資源表步驟用步驟5已預(yù)約的資源更新當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的可用資源表；步驟7轉(zhuǎn)發(fā)BHP步驟將已經(jīng)成功預(yù)約資源的BHP轉(zhuǎn)發(fā)到下游節(jié)點(diǎn)，并返回步驟2等待新的BHP到達(dá)；步驟8返回步驟將未能成功預(yù)約資源、且總等待時(shí)間還未超過(guò)偏移時(shí)間的BHP返回服務(wù)等待隊(duì)列，返回步驟2；否則丟棄。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多控制分組匯聚交換調(diào)度方法，它是利用對(duì)BHP的周期性處理這一創(chuàng)新來(lái)打破傳統(tǒng)的對(duì)BHP的順序處理，為BHP排隊(duì)和高優(yōu)先級(jí)突發(fā)數(shù)據(jù)搶占低優(yōu)先級(jí)突發(fā)數(shù)據(jù)提供條件；并利用靈活的排隊(duì)策略為不同類的突發(fā)數(shù)據(jù)提供不同的QoS；同時(shí)利用多約束多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度算法在一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)同時(shí)處理多個(gè)BHP，以更優(yōu)化的方式對(duì)BHP進(jìn)行調(diào)度。從而提高了交換資源的利用效率，達(dá)到了提高交換性能的目的。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1601995SQ0313589
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者許都, 王晟, 譚偉 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)