專利名稱：一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)多媒體通信技術(shù)，尤其涉及一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的發(fā)展和Internet傳輸能力的增長(zhǎng)，實(shí)時(shí)多媒體技術(shù)的應(yīng)用在過去幾年越來越多的得到應(yīng)用，但實(shí)時(shí)多媒體技術(shù)應(yīng)用需要引入業(yè)務(wù)保證，現(xiàn)有能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保證的方式主要有交換設(shè)備調(diào)度和緩存管理兩種。在交換設(shè)備調(diào)度的方式中，調(diào)度程序控制傳輸資源；在緩存管理的方式中，則主要對(duì)存儲(chǔ)資源進(jìn)行控制。對(duì)于實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，緩存管理的方式更為重要。交換設(shè)備中數(shù)據(jù)傳輸通常以令牌桶的形式處理，有固定傳輸速率，同時(shí)允許短期的速率波動(dòng)，對(duì)超過固定傳輸速率的包，通過丟棄、整形或者標(biāo)記進(jìn)行處理。但在多媒體傳輸應(yīng)用中，由于傳輸質(zhì)量難以預(yù)測(cè)，可能出現(xiàn)傳輸速率在一段時(shí)間內(nèi)超過規(guī)定速率，或者應(yīng)用層爆發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)包并超過了規(guī)定爆發(fā)速率的情況，丟棄一些數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致傳輸質(zhì)量的下降，對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行整形又可能導(dǎo)致附加的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延，必然降低傳輸質(zhì)量。因此對(duì)交換設(shè)備而言，需要開發(fā)一種緩存管理機(jī)制，以最小的代價(jià)，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)一、對(duì)實(shí)時(shí)傳輸，滿足用戶的服務(wù)質(zhì)量要求；二、對(duì)過量傳輸，服務(wù)質(zhì)量要求范圍內(nèi)盡量傳輸；三、對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)合，滿足服務(wù)質(zhì)量要求；四、對(duì)共享緩存資源，保證資源共享的公平性。在交換設(shè)備中，當(dāng)輸入端口收到數(shù)據(jù)后，經(jīng)過調(diào)度處理，到達(dá)輸出端口的緩存隊(duì)列，等待轉(zhuǎn)發(fā)。為了提高資源利用率，輸出端口的緩存隊(duì)列采用共享機(jī)制。全局丟包模塊在全局緩沖區(qū)占用率達(dá)到全局閾值時(shí)，進(jìn)行全局性的丟包；進(jìn)入共享隊(duì)列之前，數(shù)據(jù)流首先經(jīng)過一個(gè)令牌桶整形模塊，對(duì)突發(fā)性流量進(jìn)行整形，然后是輸出隊(duì)列共享緩沖區(qū)中局部丟包模塊將其邏輯的分為多個(gè)出端口。全局緩沖區(qū)和隊(duì)列等緩存的管理機(jī)制與設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)性能密切相關(guān)，如何設(shè)計(jì)緩存管理機(jī)制，是一個(gè)極為重要的問題。現(xiàn)有緩存管理一般采用動(dòng)態(tài)門限管理機(jī)制。這里，所述動(dòng)態(tài)門限管理機(jī)制包括兩種設(shè)置和調(diào)整，第一種機(jī)制是全局門限設(shè)置和調(diào)整，稱為全局門限設(shè)置，其基本機(jī)制是對(duì)交換設(shè)備已分配的緩存進(jìn)行控制，以保證突發(fā)流量。全局門限設(shè)置需要控制各輸出端口占用緩存的總體門限。第二種機(jī)制則是對(duì)各輸出端口緩存隊(duì)列門限的設(shè)置和調(diào)整，稱為隊(duì)列門限設(shè)置，其基本機(jī)制是對(duì)各輸出端口隊(duì)列長(zhǎng)度門限進(jìn)行設(shè)置。在隊(duì)列長(zhǎng)度達(dá)到下限門限值時(shí)，開始隨機(jī)丟包，在隊(duì)列長(zhǎng)度達(dá)到上限門限值時(shí)，丟棄所有轉(zhuǎn)發(fā)到該端口的數(shù)據(jù)包，以保證其他輸出端口隊(duì)列的公平性。但是，全局控制和隊(duì)列控制這兩種機(jī)制都是必不可少的，如果只進(jìn)行全局門限設(shè)置，容易導(dǎo)致某一個(gè)輸出端口大量搶占緩存，設(shè)備的公平性無(wú)法保證。如果只進(jìn)行隊(duì)列門限設(shè)置，則不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的變化，對(duì)短時(shí)間內(nèi)的爆發(fā)數(shù)據(jù)流，無(wú)法及時(shí)響應(yīng)，從而影響設(shè)備的吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，其采用雙動(dòng)態(tài)門限調(diào)度機(jī)制，從全局門限及端口門限即雙動(dòng)態(tài)門限著手，對(duì)全局和隊(duì)列緩存進(jìn)行調(diào)度控制，以保證和控制多媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和丟包率。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，該方法包括如下步驟A、初始時(shí)，各端口的隊(duì)列按照最小門限長(zhǎng)度分配緩存區(qū)，全局門限值按輕載時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，并對(duì)隊(duì)列緩存和全局緩存同時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制；B、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到數(shù)據(jù)幀時(shí)，將全局緩存占用長(zhǎng)度值加1，并將輸出端口隊(duì)列長(zhǎng)度加1，然后執(zhí)行步驟C;C、判斷全局門限是否存在擁塞，若全局緩存不存在擁塞，就不進(jìn)行丟包處理，并執(zhí)行步驟D ；否則，如果全局緩存出現(xiàn)擁塞，而且該輸出端口占用的全局緩存大于各端口的平均緩存值時(shí)，則丟棄數(shù)據(jù)包；如果輸出端口占用的全局緩存小于各端口的平均緩存值時(shí)，執(zhí)行步驟D ；D、判斷輸出端口的數(shù)據(jù)幀隊(duì)列長(zhǎng)度值是否大于設(shè)定的輸出端口全部丟棄的隊(duì)列門限值的一半，如果不大于，則繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，然后結(jié)束本次傳輸過程；如果輸出端口的數(shù)據(jù)幀平均隊(duì)列長(zhǎng)度值大于所設(shè)置的輸出端口隊(duì)列全部丟棄的門限值時(shí)，則丟棄數(shù)據(jù)包；否則按設(shè)定的概率進(jìn)行丟包處理；然后執(zhí)行步驟E ；E、調(diào)整全局門限值和端口隊(duì)列門限值，直至所有的輸出端口都被分析完畢，然后返回執(zhí)行步驟B，直至傳輸結(jié)束。其中，步驟A所述輕載的標(biāo)準(zhǔn)是指當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度小于等于全局緩存占用值的一半進(jìn)行劃分。步驟E所述全局門限值的設(shè)置，除了考慮已占用的全局緩存大小外，同時(shí)還根據(jù)不同的場(chǎng)景，對(duì)緩存共享的程度也進(jìn)行考慮；為了實(shí)時(shí)檢測(cè)傳輸場(chǎng)景，需要根據(jù)已分配的緩存空間和各輸出端口占用的緩存來區(qū)分應(yīng)用的場(chǎng)景，如果已分配的緩存空間除以單個(gè)輸出端口占用的緩存小于2. 8，則表明當(dāng)前存在熱點(diǎn)流狀況，調(diào)整緩存共享系數(shù)值為相應(yīng)熱點(diǎn)流情形，按熱點(diǎn)流情形設(shè)置全局緩存門限；否則，表明數(shù)據(jù)流分布比較平均，按照一般傳輸?shù)木彺婀蚕硐禂?shù)值設(shè)置相應(yīng)的全局門限值。步驟E所述端口隊(duì)列門限值的設(shè)置，具體為當(dāng)輸出端口隊(duì)列中數(shù)據(jù)幀數(shù)量達(dá)到一個(gè)門限時(shí)，首先判斷該端口隊(duì)列的占用率， 若占用率小于平均占用率門限值的下限，則線性減少該隊(duì)列的全部丟棄門限值，開始丟包長(zhǎng)度值也相應(yīng)減少；對(duì)每一個(gè)輸出端口，計(jì)算其當(dāng)前輸出端口隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的平均傳輸級(jí)別，若其級(jí)別能夠滿足用戶的要求，那么新的隊(duì)列門限值有效，否則維持不變。進(jìn)一步包括當(dāng)隊(duì)列門限值減少到隊(duì)列丟棄門限值的下限值后，即使短時(shí)間內(nèi)該端口隊(duì)列緩沖區(qū)的占用率繼續(xù)低于平均占用率門限值的下限，不再減低，由于輸出端口隊(duì)列門限減小，而增加的緩存資源由其他端口共享；若該端口隊(duì)列緩沖區(qū)的占用率大于平均占用率門限值的上限值時(shí)，線性增加該出端口隊(duì)列的丟棄門限值，但不能超過隊(duì)列門限設(shè)置的上限。其中，所述隊(duì)列門限值的調(diào)整，包括比例控制法或減少振蕩的比例控制方法，其分別為比例控制方法，首先計(jì)算需要調(diào)整的門限值，然后乘以一個(gè)系數(shù)0.8，實(shí)際門限值的調(diào)整值按照0. 8倍的需要調(diào)整值進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改；以及減少振蕩的比例控制方法，首先計(jì)算需要調(diào)整的門限值，對(duì)調(diào)整的門限值乘以系數(shù)0. 8，加上一個(gè)常數(shù)，常數(shù)根據(jù)交換設(shè)備的不同進(jìn)行設(shè)置，一般取為緩存大小的5%。本發(fā)明所提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)該方法能有效改善多媒體的傳輸性能，并提高多媒體傳輸質(zhì)量。其結(jié)合多媒體數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)延和丟包率敏感的特點(diǎn)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的流程，提出了一種基于語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量中傳輸級(jí)別的動(dòng)態(tài)門限控制，該發(fā)明依據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境，將交換設(shè)備的緩存管理分為全局門限控制和隊(duì)列門限控制兩部分。全局門限控制通過判斷不同的傳輸場(chǎng)景，對(duì)門限值進(jìn)行不同的預(yù)留，以適應(yīng)不同環(huán)境下的爆發(fā)流量。而隊(duì)列門限控制則基于語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量中傳輸級(jí)別參數(shù)，進(jìn)行門限的劃分和調(diào)整，保證多媒體的傳輸質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明的基本思想是通過采用雙動(dòng)態(tài)門限調(diào)度機(jī)制，從全局門限及端口隊(duì)列門限即雙動(dòng)態(tài)門限著手，對(duì)全局和隊(duì)列數(shù)據(jù)緩存進(jìn)行調(diào)度控制，以保證和控制多媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和丟包率。所述的動(dòng)態(tài)門限調(diào)度機(jī)制，是一種基于語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量中傳輸級(jí)別的雙動(dòng)態(tài)門限控制，從所述的全局門限和端口門限兩個(gè)方面同時(shí)進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。其中，通過全局門限控制，判斷不同的傳輸場(chǎng)景；通過隊(duì)列門限控制，對(duì)基于語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量中傳輸級(jí)別參數(shù)進(jìn)行門限的劃分和調(diào)整，保證多媒體的傳輸質(zhì)量。圖1為本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法流程圖，通過一張隊(duì)列長(zhǎng)度歷史記錄表記錄一定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)輸出端口的平均隊(duì)列長(zhǎng)度，下列步驟中存在的單位有全局緩存占用長(zhǎng)度、交換設(shè)備端口數(shù)、輸出端口隊(duì)列全部丟棄的門限、開始按概率丟包的門限等；本發(fā)明采用雙門限控制，對(duì)全局緩存和列隊(duì)緩存同時(shí)進(jìn)行控制，且方式為動(dòng)態(tài)調(diào)整方式。如圖1所示，該方法對(duì)收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行處理的步驟如下步驟11、初始時(shí)，各端口按最小門限長(zhǎng)度來分配緩沖區(qū)，全局門限值按輕載時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，并對(duì)隊(duì)列緩存和全局緩存同時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。這里，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，以緩存占用的值的一半來分辯重載和輕載，將開始按概率進(jìn)行丟包的門限值設(shè)置為該輸出端口隊(duì)列丟棄門限值的一半，是因?yàn)槿绻_始丟包門限過于接近全部丟棄門限，重載時(shí)容易造成門限變化頻繁；另外一面，若開始丟包門限過小， 則對(duì)輕載傳輸不利。所述全局門限值的設(shè)置，初始時(shí)，全局門限按照全局緩存中數(shù)據(jù)幀為0，傳輸場(chǎng)景按照一般傳輸?shù)木彺婀蚕硐禂?shù)值設(shè)置相應(yīng)的門限。在下一周期中，該數(shù)據(jù)會(huì)很快和實(shí)際運(yùn)行一致。所述隊(duì)列門限值的設(shè)置，具體為初始時(shí)，假定處于輕載狀態(tài)，各端口隊(duì)列長(zhǎng)度按照隊(duì)列門限值的下限進(jìn)行設(shè)置。。步驟12、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如交換設(shè)備)收到數(shù)據(jù)幀時(shí)，將全局緩存占用長(zhǎng)度值加1， 相應(yīng)的，輸出端口隊(duì)列長(zhǎng)度同樣加1，然后執(zhí)行步驟13。步驟13、判斷全局門限是否存在擁塞，若全局緩存不存在擁塞，則執(zhí)行步驟14 ；否則，如果全局緩存出現(xiàn)擁塞，執(zhí)行步驟15。步驟14、不需要進(jìn)行丟包處理，然后執(zhí)行步驟16。步驟15、判斷全局緩存分配的公平性，如果輸出端口占用的全局緩存大于各端口的平均緩存值時(shí)，則丟棄數(shù)據(jù)包，執(zhí)行步驟21 ；如果輸出端口占用的全局緩存小于各端口的平均緩存值時(shí)，執(zhí)行步驟16步驟16、判斷單位時(shí)間內(nèi)某個(gè)輸出端口的平均隊(duì)列長(zhǎng)度值是否大于設(shè)定的輸出端口全部丟棄的隊(duì)列門限值的一半，若不大于(包括小于和等于)，則執(zhí)行步驟17 ；否則，若單位時(shí)間內(nèi)某個(gè)輸出端口的平均隊(duì)列長(zhǎng)度值大于所設(shè)置的輸出端口隊(duì)列全部丟棄的門限值的一半(而一般又小于輸出端口隊(duì)列全部丟棄的門限值時(shí))，執(zhí)行步驟18。步驟17、繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，直至傳輸完成后。步驟18、判斷輸出端口的數(shù)據(jù)幀隊(duì)列長(zhǎng)度值是否大于設(shè)定的輸出端口全部丟棄的隊(duì)列門限值，如果不大于(包括小于和等于)，則執(zhí)行步驟19 ；如果輸出端口的數(shù)據(jù)幀平均隊(duì)列長(zhǎng)度值大于所設(shè)置的輸出端口隊(duì)列全部丟棄的門限值時(shí)，執(zhí)行步驟20進(jìn)行丟包處理；步驟19、按設(shè)定的概率進(jìn)行丟包處理，然后執(zhí)行步驟21。這里，所述丟包的概率根據(jù)當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度而動(dòng)態(tài)變化。步驟20、對(duì)該數(shù)據(jù)幀進(jìn)行丟棄，然后執(zhí)行步驟21。步驟21、調(diào)整門限值，直至所有的輸出端口分析完畢，然后執(zhí)行步驟22。這里，所述動(dòng)態(tài)門限的調(diào)整包括如下兩部分全局門限設(shè)置和隊(duì)列門限設(shè)置，以下分別說明。一、對(duì)全局門限設(shè)置的步驟，具體包括在全局門限設(shè)置中，門限值為各輸出端口隊(duì)列分配緩存之和的上限，如果將動(dòng)態(tài)門限值與相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)進(jìn)行結(jié)合，這種動(dòng)態(tài)門限的調(diào)整只能適用于特定的場(chǎng)合，并不能滿足實(shí)際網(wǎng)絡(luò)傳輸。因此，對(duì)于全局門限設(shè)置，本發(fā)明除了調(diào)整門限值外，同時(shí)根據(jù)不同的場(chǎng)景，對(duì)緩存共享的程度也進(jìn)行調(diào)整。為了實(shí)時(shí)檢測(cè)傳輸場(chǎng)景，需要根據(jù)已分配的緩存空間和各輸出端口占用的緩存來區(qū)分應(yīng)用的場(chǎng)景，如果已分配的緩存空間除以單個(gè)輸出端口占用的全局緩存小于2. 8，則表明當(dāng)前存在熱點(diǎn)流狀況，調(diào)整緩存共享系數(shù)值為相應(yīng)熱點(diǎn)流情形，按熱點(diǎn)流情形設(shè)置全局緩存門限；否則，表明數(shù)據(jù)流分布比較平均，按照一般傳輸?shù)木彺婀蚕硐禂?shù)值設(shè)置相應(yīng)的門限。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行情況，一般一種場(chǎng)景的傳輸會(huì)持續(xù)數(shù)秒時(shí)間，因此實(shí)際運(yùn)行中的緩存共享系數(shù)值不會(huì)頻繁抖動(dòng)。對(duì)熱點(diǎn)流，全局門限設(shè)置的最優(yōu)緩存共享系數(shù)值為
之間，針對(duì)交換設(shè)備實(shí)際應(yīng)用情況，本發(fā)明中可將該緩存共享系數(shù)值取為1，對(duì)于一般傳輸，無(wú)論重載與輕載，緩存共享系數(shù)值的最優(yōu)值為大于4， 而且與端口數(shù)量無(wú)關(guān)，本發(fā)明取為8。對(duì)緩存的控制，如果剩余全局緩存小于全局緩存大小減去門限值除以共享系數(shù)，表明全局緩存不存在擁塞，不需要進(jìn)行丟包處理，反之，如果剩余全局緩存大于緩存大小減去門限值除以共享系數(shù)，則表示全局緩存出現(xiàn)擁塞。需要開始進(jìn)行丟包。為了保證最大最小公平帶寬分配，需要計(jì)算公平緩存大小，公平緩存大小的計(jì)算， 為全局緩存門限值除以參與轉(zhuǎn)發(fā)的端口數(shù)量；在所有輸出端口占用全局緩存之和超過全局門限時(shí)，控制所有出端口緩存大小保持公平一致。對(duì)于某個(gè)出端口，若其占用全局緩存小于交換機(jī)的公平共享緩存大小，轉(zhuǎn)發(fā)到該輸出端口的所有包都不會(huì)丟棄；若該出端口占用全局緩存大于交換機(jī)的公平共享緩存大小，則該端口收到的所有包都將被丟棄，因此其輸出隊(duì)列長(zhǎng)度不可能超過交換機(jī)的公平共享緩存的大小。二、隊(duì)列門限設(shè)置的步驟，包括本發(fā)明中，隊(duì)列門限設(shè)置按照語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量中的傳輸級(jí)別要求，對(duì)隊(duì)列門限進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。對(duì)實(shí)時(shí)多媒體來說，用戶的滿意程度主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)包的時(shí)延和丟包率兩個(gè)方面。根據(jù)對(duì)應(yīng)流媒體傳輸?shù)膫鬏敿?jí)別計(jì)算對(duì)應(yīng)的隊(duì)列門限值，該門限值為丟棄門限值。根據(jù)計(jì)算出的隊(duì)列門限值，將開始按概率進(jìn)行丟包的門限值設(shè)置為該輸出端口隊(duì)列丟棄門限值的一半，因?yàn)槿绻_始丟包門限過于接近全部丟棄門限，重載時(shí)容易造成門限變化頻繁；另外一面，若開始丟包門限過小，則對(duì)輕載傳輸不利。因此本發(fā)明根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，以緩存占用的值的一半來分辨重載和輕載。因此本發(fā)明對(duì)于各輸出端口隊(duì)列門限的丟包機(jī)制如下1)若當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度小于該隊(duì)列門限值的一半，則不丟包；2)若當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度大于該隊(duì)列的門限值，則直接丟棄；3)若該端口的隊(duì)列長(zhǎng)度介于該隊(duì)列的門限值和門限值的一半之間，則按概率進(jìn)行丟包，概率根據(jù)當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)變化。三、此外，關(guān)于隊(duì)列門限值調(diào)整的方法，這里可以采用任選兩種方法之一1)比例控制方法先計(jì)算需要調(diào)整的門限值，然后乘以一個(gè)系數(shù)0. 8，實(shí)際門限值的調(diào)整值按照0. 8 倍的需要調(diào)整值進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改，這樣做的目的是由于傳輸數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化，為了保持調(diào)整的穩(wěn)定性，同時(shí)減少估計(jì)偏差，從而對(duì)門限值進(jìn)行合理的調(diào)整。2)減少振蕩的比例控制方法該方法為比例控制算法的一種優(yōu)化方法，同樣首先計(jì)算需要調(diào)整的門限值，對(duì)調(diào)整的門限值乘以系數(shù)0. 8，加上一個(gè)常數(shù)，常數(shù)根據(jù)交換設(shè)備的不同進(jìn)行設(shè)置，一般取為緩存大小的5%。這樣可以減少比例控制方法的震蕩，同時(shí)由于有較高的比例系數(shù)，收斂較快。步驟22、清空隊(duì)列長(zhǎng)度歷史表中的記錄，返回執(zhí)行步驟12，等待接收數(shù)據(jù)。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟A、初始時(shí)，各端口的隊(duì)列按照最小門限長(zhǎng)度分配緩存區(qū)，全局門限值按輕載時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，并對(duì)隊(duì)列緩存和全局緩存同時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制；B、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到數(shù)據(jù)幀時(shí)，將全局緩存占用長(zhǎng)度值加1，并將輸出端口隊(duì)列長(zhǎng)度加 1，然后執(zhí)行步驟C;C、判斷全局門限是否存在擁塞，若全局緩存不存在擁塞，就不進(jìn)行丟包處理，并執(zhí)行步驟D ；否則，如果全局緩存出現(xiàn)擁塞，而且該輸出端口占用的全局緩存大于各端口的平均占用緩存值時(shí)，則丟棄數(shù)據(jù)包；如果輸出端口占用的全局緩存小于各端口的平均緩存值時(shí)，執(zhí)行步驟D;D、判斷輸出端口的數(shù)據(jù)幀隊(duì)列長(zhǎng)度值是否大于設(shè)定的輸出端口全部丟棄的隊(duì)列門限值的一半，如果不大于，則繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，然后結(jié)束本次傳輸過程；如果輸出端口的數(shù)據(jù)幀平均隊(duì)列長(zhǎng)度值大于所設(shè)置的輸出端口隊(duì)列全部丟棄的門限值的一半時(shí)，則按設(shè)定的概率進(jìn)行丟包處理；如果輸出端口的數(shù)據(jù)幀平均隊(duì)列長(zhǎng)度值大于所設(shè)置的輸出端口隊(duì)列全部丟棄的門限值時(shí)，則丟棄數(shù)據(jù)包；然后執(zhí)行步驟E ；E、調(diào)整全局門限值和端口門限值，直至所有的輸出端口都被分析完畢，然后返回執(zhí)行步驟B，進(jìn)行新的數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，其特征在于，步驟A 所述輕載的標(biāo)準(zhǔn)是指當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度小于等于全局緩存占用值的一半進(jìn)行劃分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，其特征在于，步驟 E所述全局門限值的設(shè)置，除了調(diào)整門限值外，同時(shí)還根據(jù)不同的場(chǎng)景，對(duì)緩存共享的程度也進(jìn)行調(diào)整；為了實(shí)時(shí)檢測(cè)傳輸場(chǎng)景，需要根據(jù)已分配的緩存空間和各輸出端口占用的緩存來區(qū)分應(yīng)用的場(chǎng)景，如果已分配的緩存空間除以單個(gè)輸出端口占用的緩存小于2. 8，則表明當(dāng)前存在熱點(diǎn)流狀況，調(diào)整緩存共享系數(shù)值為相應(yīng)熱點(diǎn)流情形，按熱點(diǎn)流情形設(shè)置全局緩存門限；否則，表明數(shù)據(jù)流分布比較平均，按照一般傳輸?shù)木彺婀蚕硐禂?shù)值設(shè)置相應(yīng)的門限。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，其特征在于，步驟E 所述隊(duì)列門限值的設(shè)置，具體為當(dāng)輸出端口隊(duì)列中數(shù)據(jù)幀數(shù)量達(dá)到一個(gè)門限時(shí)，首先判斷該端口隊(duì)列的占用率，若占用率小于平均占用率門限值的下限，則線性減少該隊(duì)列的全部丟棄門限值，開始丟包長(zhǎng)度值也相應(yīng)減少；對(duì)每一個(gè)輸出端口，計(jì)算其當(dāng)前輸出端口隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的平均傳輸級(jí)別，若其級(jí)別能夠滿足用戶的要求，那么新的隊(duì)列門限值有效，否則維持不變。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，進(jìn)一步包括當(dāng)隊(duì)列門限值減少到隊(duì)列丟棄門限值的下限值后，即使短時(shí)間內(nèi)該端口隊(duì)列緩沖區(qū)的占用率繼續(xù)低于平均占用率門限值的下限，不再減低，由于輸出端口隊(duì)列門限減小，而增加的緩存資源由其他端口共享；若該端口隊(duì)列緩沖區(qū)的占用率大于平均占用率門限值的上限值時(shí)，線性增加該出端口隊(duì)列的丟棄門限值，但不能超過隊(duì)列門限設(shè)置的上限。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多媒體數(shù)據(jù)的傳輸控制方法，其特征在于，所述輸出端口隊(duì)列門限值的調(diào)整，包括比例控制法或減少振蕩的比例控制方法，其分別為比例控制方法，首先計(jì)算需要調(diào)整的門限值，然后乘以一個(gè)系數(shù)0.8，實(shí)際門限值的調(diào)整值按照0. 8倍的需要調(diào)整值進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改；減少振蕩的比 例控制方法，首先計(jì)算需要調(diào)整的門限值，對(duì)調(diào)整的門限值乘以系數(shù) 0. 8，加上一個(gè)常數(shù)，常數(shù)根據(jù)交換設(shè)備的不同進(jìn)行設(shè)置，一般取為輸出端口隊(duì)列緩存大小的5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)多媒體數(shù)據(jù)傳輸控制的方法，對(duì)交換設(shè)備的緩存進(jìn)行有效管理，結(jié)合多媒體數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)延和丟包率敏感的特點(diǎn)，利用基于語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量中傳輸級(jí)別的動(dòng)態(tài)門限控制，將交換設(shè)備的緩存管理分為全局控制和隊(duì)列控制兩部分，全局控制通過判斷不同的傳輸場(chǎng)景，進(jìn)行門限控制，保證不同傳輸場(chǎng)景下的傳輸性能；而隊(duì)列控制則基于語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量中傳輸級(jí)別參數(shù)，進(jìn)行門限的劃分和調(diào)整，保證多媒體的傳輸質(zhì)量，在門限的動(dòng)態(tài)調(diào)整中，采用按照比例控制的方法進(jìn)行調(diào)整，通過對(duì)交換設(shè)備的緩存資源進(jìn)行有效控制，提高網(wǎng)絡(luò)多媒體傳輸質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102223300SQ20111015391
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者汪學(xué)舜, 郭太祺 申請(qǐng)人:武漢烽火網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司