單播多播的調度方法、裝置和系統的製作方法
2023-07-03 01:56:36 2
專利名稱：單播多播的調度方法、裝置和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種單播多播的混合流調度方法、裝置和系 統。
背景技術：
對於Buffer-less Crossbar (無緩存交叉開關矩陣)架構的交換網，調度方法的 作用是在每個時間槽實現入埠和出埠之間數據傳輸的匹配。已有調度方法只是把多播 轉化為單播再進行調度，不能實現空間多播，即在輸入端實現多播複製；另一些技術雖然能 夠實現空間多播，但是事實上仍然是單播和多播各自採用一種調度方法，複雜度較高，在硬 件實現上十分困難。
發明內容
本發明的實施例提供一種單播多播的混合流調度方法、裝置和系統，能夠實現單 播和多播數據的統一調度。為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案一種交換網單播多播混合流調度方法，所述交換網包括輸入端和輸出端，在所述 輸出端設置多播時間槽和單播時間槽，配置所述單播時間槽和多播時間槽的調度比例；該 方法包括，接收輸入端的單播和/或多播隊列的連接請求，所述連接請求攜帶有對應的輸出 端的目的埠；獲取輸出端的當前時間槽的類型；根據所述當前時間槽的類型，調度輸入端對應的單播或多播數據。一種單播多播的混合流調度裝置，包括時間槽設置模塊，用於設置多播時間槽和單播時間槽；配置模塊，用於配置多播時間槽和單播時間槽的調度比例；接收模塊，用於接收輸入端的單播和/或多播隊列的連接請求，所述連接請求攜帶有對應的輸出端的目的埠；獲取模塊，用於獲取輸出端的當前時間槽的類型；調度模塊，根據當前時間槽的類型，在輸入、輸出埠間傳輸單播或多播據。本發明實施例提供的單播多播混合流的調度方法和裝置，輸出端收到輸入端數據 隊列的連接請求後，從中選出候選連接請求添加許可標記，並回復給輸入端；輸入端從返回 的添加許可標記的連接請求中，選取一個建立連接。本發明實施例提供的單播多播調度的 方法和裝置，通過設置時間槽的比例以及輸入輸出埠的輪詢迭代匹配，實現了單播數據 和多播數據的統一調度。
圖1為本發明實施例提供的單播多播混合流調度系統的示意圖；圖2為本發明實施例提供的單播時間槽輸入端與輸出端連接關係示意圖；圖3為本發明實施例提供的多播時間槽輸入端與輸出端連接關係示意圖；圖4為本發明實施例提供的判決器的結構示意圖；
圖5為本發明實施例提供的單播多播混合流的調度方法的流程圖；圖6為本發明實施例提供的根據當前時間槽的類型，調度輸入端對應的單播或多 播數據的方法流程圖；圖7為本發明實施例提供的對輸入輸出埠進行匹配的流程圖；圖8為本發明實施例提供的多播時間槽下，若沒有多播數據需要調度，調度單播 數據的流程圖；圖9為本發明實施例提供的單播時間槽下，繼承上一時間槽連接的流程圖；圖10為本發明實施例提供的單播時間槽下，為防止系統資源不能公平分配的方 法的流程圖；圖11為本發明實施例提供的單播多播混合流調度裝置的結構圖；圖12為本發明實施例提供的調度模塊的結構圖；圖13為本發明實施例提供的數據傳輸單元的結構圖。
具體實施例方式為了解決現有技術無法實現單播數據和多播數據的統一調度的問題，本發明提供 了一種單播多播混合流的調度方法和裝置。為了便於理解，先對於本發明實施例提供的單播多播混合流的調度系統描述如下如圖1所示，一種單播多播混合流調度系統，包括交換網晶片1，該交換網晶片1 置有至少一個輸入端2和至少一個輸出端3 ；每個輸入端2連接有一個線卡4 ；每個輸出端 3連接有一個線卡5 ；線卡4接收鏈路上傳輸的數據，並把該數據傳輸到輸入端2 ；交換網晶片1將數據 從輸入端2傳輸到輸出端3 ；輸出端3將數據傳輸到線卡5。每個輸入端緩存中有m個單播隊列IS1到ISm和η個多播隊列IM1到IMn ；輸入端2接收到線卡4傳輸的數據後，根據數據目的埠的不同，輸入端將單播數 據存儲在不同的單播隊列(IS1到ISm)中。把時間劃分為相等持續的時間段，每段時間稱為一個時間槽。所述交換網晶片設 置多播時間槽和單播時間槽；並配置多播時間槽和單播時間槽的調度比例；根據當前時間 槽的類型，在輸入、輸出埠間調度單播或多播數據。所述交換網晶片1還包括Crossbar (交叉開關矩陣)。該Crossbar具有輸入端到 輸出端之間的交換器特徵矩陣。如果有M個輸入端和N個輸出端，則Crossbar是一個具有 MXN個交叉點的矩陣。Crossbar能夠把M個輸入端互連於N個輸出端的電路。在單播時間槽，輸入端與 輸出端建立一對一的連接關係(如圖2)；在多播時間槽，輸入端與輸出端建立一對多的連 接關係(如圖3)，這樣，輸入端的數據可以在多個輸出端複製。輸出端與輸入端建立連接的過程在方法中詳述 。本發明實施例以輪詢方法為例，實現了單播多播數據的統一調度。該方法要求每 個輸入端置有一個單播判決器和一個多播判決器；每個幹擾指示時，可以自動在所述移動 終端的屏幕上顯示所述顯示策略修改選項，指示用戶設置顯示策略。輸出端置有一個單播判決器和一個多播判決器；為了及時調度優先級高的單播或多播數據交換網晶片在輸出端置有一個單播緊 急請求判決器和一個多播緊急請求判決器。下面對判決器的工作原理作一簡單介紹判決器實現輪詢的方法輸出(/入)埠的判決器可以看作如圖4所示的轉輪。 每一個入(/出)埠均佔據一個位置，同時設立一個指針指向上次建立連接的埠 ；當判 決器收到請求(/許可)時，指針從當前的位置向前滑動，最先到達的有請求(/許可)的入 (/出)埠將得到許可(/建立連接)。單播和多播的判決器在邏輯上各自獨立，在硬體實 現上可以共用同一電路。單播多播混合流的調度系統工作流程如下單播隊列和多播隊列向輸出端發送連接請求；交換網晶片獲取當前時間槽的類 型；並選出與當前時間槽類型相符合的判決器，作為當前判決器；選出符合當前時間槽類 型的連接請求，作為候選連接請求；當前判決器從候選連接請求中判決一個，作為被許可請 求，為其添加許可標記；輸出端將被許可請求回復給輸入端；輸入、輸出端建立連接；將被 許可請求所對應的單播數據或多播數據從輸入端傳輸到輸出端；在本發明實施例提供的單播多播混合流調度方法和裝置中，設定了緊急請求機 制，即在每個輸入埠設定緊急度閾值，如果輸入埠的數據隊列的緊急度達到設定的最 大閾值，則會發送緊急請求到交換晶片；數據隊列的緊急度計算方法如下E = A*Len+B*Age+C*Fanout其中，A、B、C為設定的加權係數，Len為隊列長度，Age為頭信元延遲、Fanout為扇 出數。交換晶片接收到輸入端發來的緊急請求，終止緊急請求目的埠的當前連接，建 立緊急請求與目的埠的連接。如果出現多個緊急請求並相互衝突，則根據交換晶片中設 立的緊急請求判決器對各個緊急請求進行判決，通常可按照最先到達的請求優先的原則或 給各個緊急請求設定優先級的方式，選取一個緊急請求的入埠與出埠建立連接。如圖5所示，本發明實施例提供的單播多播混合流的調度方法，包括501、接收輸入端的單播和/或多播隊列的連接請求，所述連接請求攜帶有對應的 輸出端的目的埠；輸入端緩存中至少有一個單播隊列或多播隊列；單播隊列和多播隊列向輸出端發 送連接請求，所述連接請求攜帶有對應的輸出端的目的埠；502、獲取輸出端的當前時間槽的類型；503、根據當前時間槽的類型，調度輸入端對應的單播或多播數據。在接收輸入端的單播和/或多播隊列的連接請求之前，需事先設置多播時間槽和 單播時間槽，以及多播時間槽和單播時間槽的調度比例，據此來設定當前時間槽的類型為 多播時間槽還是單播時間槽，即配置單播數據和多播數據傳輸的優先級，在多播時間槽內會優先傳輸多播數據，在單播時間槽內會優先傳輸單播數據。如圖6所示，根據當前時間槽的類型，調度輸入端對應的單播或多播數據具體包 括601、根據當前時間槽的類型，對輸入輸出埠進行匹配；602、將單播數據或多播數據從輸入端傳輸到與其匹配的輸出端。如圖7所示，對輸入輸出埠進行匹配包括701、獲取輸入端發送的單播隊列和多播隊列的連接請求，所述連接請求攜帶有目 的埠 ；702、獲取當前時間槽的類型；703、選出符合當前時間槽的類型的連接請求，作為候選連接請求；704、從候選連接請求中判決一個，作為被許可請求，為其添加許可標記；705、將被許可請求回復給輸入端；706、輸入、輸出端建立所述被許可請求的連接。在步驟703中，當前時間槽如果是單播時間槽，輸入、輸出端建立連接後，輸入端 的單播數據被調度。當前時間槽如果是多播時間槽，輸入、輸出端建立連接後，輸入端的多 播數據被調度。當前時間槽如果是多播時間槽，輸入端沒有多播數據調度；為了節省資源，單播數 據也可以被調度。如圖8所示，具體過程如下801、如果當前時間槽是多播時間槽，判斷輸出端是否有空閒埠 ；802、判斷輸入端是否有多播請求發送；803、如果沒有多播請求發送，判斷輸入端是否有單播請求發送；804、如果有單播請求發送，接收輸入端發送的單播請求，所述單播請求作為候選 連接請求。當前時間槽為單播時間槽時，輸入端與輸出端建立連接後，輸入端的單播數據被 調度。若當前單播時間槽結束，而數據尚未傳輸完成，等下一單播時間槽到來時，可繼承所 述當前單播時間槽建立的連接，如圖9所示，其具體過程如下901、判斷下一時間槽是單播時間槽還是多播時間槽；902、如果下一時間槽為單播時間槽，判斷已建立的連接是否還有數據傳輸；903、如果還有數據傳輸，繼承當前連接；904、如果下一時間槽為多播時間槽，斷開當前連接，進行多播輪詢，等下一單播時 間槽到來時，判斷上一單播時間槽建立的連接是否還有數據傳輸；905、如果還有數據傳輸，繼承所述單播時間槽建立的連接。如果連續幾個單播時間槽都被同一個連接佔用，則對於其他輸入埠來說，系 資源不能公平分配，為了避免這種情況出現，本發明實施例設置了連續繼承連接的單播時 間槽數目最大閾值，若當前單播時間槽結束，而數據尚未傳輸完成，等下一單播時間槽到來 時，獲取當前單播時間槽繼承連接的次數；當所述單播時間槽繼承連接的次數大於預先設 置的最大閾值時，斷開所述當前連接。其具體過程如下，如圖10所示1001、獲取連續繼承連接的單播時間槽的數目；
1002、判斷該數目是否大於所述閾值；1003、如果該數目大於所述閾值，斷開當前連接。通過設置連續繼承連接的單播時間槽數目最大閾值，在每次繼承連接時都判斷當 前連續繼承連接的時間槽的數目是否大於所述閾值，然後決定是否繼承連接，保證了系統 資源在各個輸入埠之間的公平分配。如圖11所示，本發明實施例一種單播多播混合流調度裝置，包括時間槽設置模塊1101，用於設置多播時間槽和單播時間槽；配置模塊1102，用於配置多播時間槽和單播時間槽的調度比例；接收模塊1103，用於接收輸入端的單播和/或多播隊列的連接請求，所述連接請 求攜帶有對應的輸出端的目的埠；獲取模塊1104，用於獲取輸出端的當前時間槽的類型；調度模塊1105，根據當前時間槽的類型，在輸入、輸出埠間傳輸單播或多播數 據。如圖12所示，所述調度模塊包括匹配單元1201，用於對輸入輸出埠進行匹配；數據傳輸單元1202，用於將單播數據或多播數據從輸入端傳輸到與其匹配的輸出端。如圖13所示，所述數據傳輸單元包括選擇請求單元1301，用於選出符合當前時間槽的類型的連接請求，作為候選連接 請求；請求許可單元1302，用於從候選連接請求中判決一個，作為被許可請求，為其添加 許可標記；回復單元1303，用於將被許可請求回復給輸入端；連接建立單元1304，用於在輸入、輸出端建立所述被許可請求的連接。本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟可以 通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於計算機可讀存儲介質中，如ROM/ RAM、磁碟或光碟等。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應 涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以權利要求所述的保護範圍為準。
權利要求
一種交換網單播多播混合流調度方法，其特徵在於，所述交換網包括輸入端和輸出端，在所述輸出端設置多播時間槽和單播時間槽，配置所述單播時間槽和多播時間槽的調度比例；該方法包括，接收輸入端的單播和/或多播隊列的連接請求，所述連接請求攜帶有對應的輸出端的目的埠；獲取輸出端的當前時間槽的類型；根據所述當前時間槽的類型，調度輸入端對應的單播或多播數據。
2.根據權利要求1所述的單播多播混合流調度方法，其特徵在於，所述根據當前時間 槽的類型，調度輸入端對應的單播或多播數據具體包括根據當前時間槽的類型，對輸入輸出埠進行匹配； 將單播數據或多播數據從輸入端傳輸到與其匹配的輸出端。
3.根據權利要求2所述的單播多播混合流調度方法，其特徵在於，所述對輸入輸出端 口進行匹配具體包括選出符合當前時間槽的類型的連接請求，作為候選連接請求； 從候選連接請求中判決一個，作為被許可請求，為其添加許可標記； 將被許可請求回復給輸入端； 輸入、輸出端建立所述被許可請求的連接。
4.根據權利要求3所述的單播多播混合流調度方法，其特徵在於，所述選出符合當前 時間槽的類型的連接請求，作為候選連接請求具體包括如果當前時間槽是多播時間槽，輸出端有空閒埠 ；判斷輸入端是否有多播請求發送；如果沒有多播請求發送，判斷輸入端是否有單播請求發送；如果有單播請求發送，接收輸入端發送的單播請求，所述單播請求作為候選連接請求。
5.根據權利要求3所述的單播多播混合流調度方法，其特徵在於，還包括若當前單播 時間槽結束，而數據尚未傳輸完成，等下一單播時間槽到來時，可繼承所述當前單播時間槽 建立的連接。
6.根據權利要求3所述的單播多播混合流調度方法，其特徵在於，還包括，若當前單播 時間槽結束，而數據尚未傳輸完成，等下一單播時間槽到來時，獲取當前單播時間槽繼承連 接的次數；當所述單播時間槽繼承連接的次數大於預先設置的最大閾值時，斷開所述當前連接。
7.根據權利要求3所述的單播多播混合流調度方法，其特徵在於，所述連接請求攜帶 緊急信息，所述對輸入輸出埠進行匹配具體包括接收到所述緊急請求的輸出埠，中斷當前連接；從目的埠相同的緊急請求中判決一個，作為被許可緊急請求，為其添加許可標記；將被許可緊急請求回復給輸入端；輸入、輸出端建立所述被許可緊急請求的連接。
8.一種單播多播混合流調度裝置，其特徵在於，包括 時間槽設置模塊，用於設置多播時間槽和單播時間槽；配置模塊，用於配置多播時間槽和單播時間槽的調度比例；接收模塊，用於接收輸入端的單播和/或多播隊列的連接請求，所述連接請求攜帶有 對應的輸出端的目的埠；獲取模塊，用於獲取輸出端的當前時間槽的類型；調度模塊，根據當前時間槽的類型，調度輸入端對應的單播或多播數據。
9.根據權利要求8所述的單播多播混合流調度裝置，其特徵在於，所述調度模塊包括 匹配單元，用於對輸入輸出埠進行匹配；數據傳輸單元，用於將單播數據或多播數據從輸入端傳輸到與其匹配的輸出端。
10.根據權利要求9所述的單播多播混合流調度裝置，其特徵在於，所述數據傳輸單元 包括選擇請求單元，用於選出符合當前時間槽的類型的連接請求，作為候選連接請求； 請求許可單元，用於從候選連接請求中判決一個，作為被許可請求，為其添加許可標記；回復單元，用於將被許可請求回復給輸入端；連接建立單元，用於在輸入、輸出端建立所述被許可請求的連接。
全文摘要
本發明實施例公開了一種單播多播混合流調度方法和裝置，涉及通信技術領域。為解決現有技術難以實現單播多播的統一調度的問題而發明。本發明提供的單播多播混合流調度方法包括接收輸入端的單播和/或多播隊列的連接請求，所述連接請求攜帶有對應的輸出端的目的埠；獲取輸出端的當前時間槽的類型；根據所述當前時間槽的類型，調度輸入端對應的單播或多播數據。本發明實施例通過獲取輸出端的當前時間槽的類型，並根據所述當前時間槽的類型，調度輸入端對應的單播或多播數據，從而實現了單播數據和多播數據的統一調度。
文檔編號H04L12/56GK101815025SQ20091000729
公開日2010年8月25日 申請日期2009年2月24日 優先權日2009年2月24日
發明者孫團會, 宋健, 曹愛娟, 李德豐, 蘇皓 申請人:華為技術有限公司