分組數據調度方法及系統的製作方法

2023-07-20 21:05:36

專利名稱：分組數據調度方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於通信技術領域，尤其涉及一種分組數據調度方法及系統。
背景技術：
隨著網絡中各種業務的迅猛增長,人們對網絡的服務質量(Quality of Service,QoS)越來越關心，雖然企業和運營商想盡一切辦法去擴展自己的鏈路帶寬，但是現實網絡上各種應用對帶寬的消耗速度遠遠超出企業和運營商帶寬擴充能力，網絡的擁塞是無法避免的。現有技術中，對網絡中的各類業務按一定規則進行優先級排序，並根據優先級順
序調度業務。然而，這種方法可能導致低優先級的業務得不到調度的問題。

發明內容
本發明提供一種分組數據調度方法及系統，以保證所有業務能夠得到調度，保證所有業務的進行。為實現本發明的目的，一方面，本發明提供了一種分組數據調度方法，包括調度傳輸電路業務的業務數據；根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序；根據所確定的調度順序調度傳輸所述各分組業務數據。另一方面，本發明還提供了一種分組數據調度系統，包括處理模塊，用於根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序；調度模塊，用於調度傳輸電路業務的業務數據和根據所述處理模塊所確定的調度順序調度傳輸所述各分組業務數據。本發明提供的分組數據調度方法及系統，通過優先調度傳輸電路業務數據，並根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定當前調度周期內各分組業務的調度順序，並根據該調度順序調度分組業務數據。保證所有業務能夠得到調度，保證所有業務的進行。


圖I為本發明的分組數據調度方法的一實施例的流程圖；圖2為本發明的分組數據調度方法的又一實施例的流程圖；圖3為本發明的分組數據調度方法的又一實施例的流程圖；圖4為本發明的分組數據調度系統的一實施例的結構示意圖；圖5為本發明的分組數據調度系統的又一實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明做進一步的描述。圖I為本發明的分組數據調度方法的一實施例的流程圖，如圖I所示，本實施例具體可適用於對各種業務數據的調度傳輸，可以由實施各種業務數據調度的一個或多個網元來執行，或由獨立的網元執行，這些網元可以通過軟體和/或硬體的形式來實現各種業務數據的調度，本實施例的分組數據調度方法具體包括Sll :調度傳輸電路業務的業務數據。在分組傳送網中，電路業務通常承載高等級的上層應用，因此電路業務可以作為 最高優先級的業務予以調度，本發明實施例中，當輸入的數據流中有電路業務數據時，則傳輸電路業務數據，其他分組業務數據可以暫停調度，電路業務數據傳輸完畢再傳輸分組業務數據。電路業務可以看作是對時分多工(Time Division Multiplexing, TDM)比特流進行均勻切割和偽線封裝後形成的數據量大小恆定的數據包，因此，電路業務數據的傳輸通常具有一定的周期性。因此，可以在電路業務的周期內優先調度電路業務，而在調度電路業務的同時，可以暫停對其他分組業務的調度。待電路業務調度結束之後，可以恢復對其他分組業務的調度。S12 :根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定當前調度周期內各分組業務的調度順序。其中，本發明實施例中涉及的調度周期，是指對除電路業務之外的各分組業務進行調度的周期。在每個調度周期內，都可以對各分組業務的數據量和/或丟包率進行監控。在當前調度周期，可以根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各個業務的數據量和/或丟包率情況，確定當前調度周期內各分組業務的調度順序。一種可行的實施方式，可以根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各業務的數據量大小和/或丟包率大小，調整各業務數據在當前調度周期內的調度排序。舉例來說，若只考慮數據量，則數據量大的業務可以優先調度，根據各業務數據量大小順序確定各業務的調度排序；若只考慮丟包率，則丟包率大的業務可以優先調度，根據各業務丟包率大小順序確定各業務的調度排序；若數據量和丟包率兼顧，則可以通過同一業務的數據量大小和丟包率大小各佔一定權重方式，綜合確定各業務的調度排序。另一種可行的實施方式是，可以根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各業務的數據量變化率大小和/或丟包率的變化率的大小順序，調整各業務的調度順序。舉例來說，若只考慮數據量變化率，則數據量變化率大的業務可以優先調度，根據各業務數據量變化率大小順序確定各業務的調度排序；若只考慮各業務丟包率的變化率，則丟包率變化率大的業務可以優先調度,根據各業務丟包率變化率大小順序確定各業務的調度排序；若兩種變化率兼顧考慮，則可以通過同一業務的數據量變化率和丟包率變化率各佔一定權重方式，綜合確定各業務的調度排序。S13 :根據所確定的調度順序調度傳輸各分組業務數據。根據步驟S12中確定當前調度周期內各分組業務的調度順序對各分組業務數據進行調度傳輸。
一種可行的實施方式，可以根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各業務的數據量大小順序和/或丟包率大小順序確定的各業務的調度排序，對各分組業務數據進行調度傳輸。舉例來說，若只考慮數據量，則數據量大的業務可以優先調度，對各分組業務數據根據各業務數據量大小順序確定的調度排序進行調度傳輸；若只考慮丟包率，則丟包率大的業務可以優先調度，對各分組業務數據根據各業務丟包率大小順序確定的調度排序進行調度傳輸；若數據量和丟包率兼顧，則可以通過同一業務的數據量大小和丟包率大小各佔一定權重方式，對各分組業務數據根據綜合確定各業務的調度排序進行調度傳輸。另一種可 行的實施方式是，可以根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各業務的數據量變化率大小和/或丟包率的變化率的大小順序確定的各業務的調度順序，對各分組業務數據進行調度傳輸。舉例來說，若只考慮數據量變化率，則數據量變化率大的業務可以優先調度，對各分組業務數據根據各業務數據量變化率大小順序確定的各業務的調度排序進行調度傳輸；若只考慮各業務丟包率的變化率，則丟包率變化率大的業務可以優先調度，對各分組業務數據根據各業務丟包率變化率大小順序確定的各業務的調度排序進行調度傳輸；若兩種變化率兼顧考慮，則可以通過同一業務的數據量變化率和丟包率變化率各佔一定權重方式，對各分組業務數據根據綜合確定各業務的調度排序進行調度傳輸。本實施例的技術方案，優先調度傳輸電路業務數據，其他分組業務調度優先級相同，並根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定當前調度周期內各分組業務的調度順序，並根據該周期性動態調整的調度順序調度分組業務數據。保證了所有業務能夠得到調度，保證所有業務的進行。圖2為本發明的分組數據調度方法的又一實施例的流程圖，如圖2所示，在上述實施例的基礎上，本實施例給出了根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序的一個實施方式，具體包括S21 :根據wf =(1 + Af)wf_1獲取當前調度周期內第i個分組業務的權重。其中為所述當前調度周期內的第i個分組業務的權重，Y—1為前一個所述調度周期內第i個分組業務的權重，<為所述當前調度周期內第i個分組業務的權重的調整步長，所述第i個分組業務的調整步長根據前一個所述調度周期內所述第i個分組業務的數據量和/或丟包率確定。每一個調度周期內，可以根據wf +獲取當前調度
周期內各分組業務的權重。可以看出，各業務的權重可以隨調度周期不斷變化的。通過考慮業務的數據量特性，在一種實施場景下，可以對數據流量變化較小的分組業務，可以設置較小的調整步長，而對數據流量變化突發性較強的分組業務，可以設置較大的調整步長，以適應調度權重不斷變化的需要。例如，在當前調度周期內業務數據流量變化超過上一調度周期的50%，則可視為數據流量變化突發性強，可以相應設置較大的調整步長，若不超過50%，則可視為數據流量變化較小，可以相應設置較小的調整步長。各業務權重的調整步長還可通過以下方式進行調整當固定時間間隔內丟包增多或者數據量增大，則調整步長可採用正值，反之則採用負值。可選地，<可以設置為-O. 2到
O.2之間。作為一種可實施方式，可將A7設為幾檔，每檔對應特定範圍內的業務數據量和/或丟包率情況。例如，將;^分為5檔，分別為-O. 2、-O. 1,0,0. I和O. 2，當業務數據流量變化突發性強時，提高該業務的權重，即通過設置較大的調整步長，如設置/ 1 =Q 2o再如,可將分為4等,分別為O. 05、0. U0. 15和O. 2，當上一周期內業務丟包率變化幅度不超過20%，或數據流量變化幅度不超過20%時，則可以設置;當上一周期內業務丟包率變化在20%-40%之間，或數據流量變化幅度為20%-40%之間，則可以設置
=0.1;當上一周期內業務丟包率變化在40%-60%之間，或數據流量變化幅度為40%-60%
之間，則可以設置Y =_ I f；;當上一周期內業務丟包率變化在15%以上或數據流量變化幅度超過60%的，則可以設置< =0 2ο另外，在沒有網絡流量監控措施的情況下，如果各分組業務有優先級的劃分，還可
按照業務數據的優先級確定各業務權重的調整步長，比如設定優先級為5個等級，等級最
高的4，5級業務按照Af =·2調整，其餘按照;調整。S22:根據當前調度周期內各分組業務的權重從高至低的順序，確定當前調度周期內各分組業務的調度順序；將前述步驟確定的當前調度周期內的各分組業務的權重，從高至低排序，並根據該從高至低排列的順序，確定當前調度周期內各分組業務的調度順序。可以以所確定的各分組業務的權重從高至低的排序作為當前調度周期內各分組業務的調度順序。本實施例的技術方案中，根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率確定分組業務權重的調整步長，從而確定當前調度周期內各分組業務的權重，再根據該權重從低至高的排序確定各分組業務的調度順序。根據至少前一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率確定當前調度周期內的分組業務的調度順序，採用的確定方法簡單，並且能根據之前調度周期內的調度情況調整當前的調度順序，保證了不同優先級的分組業務數據均能夠得到調度。作為一種可行的實施方式，還可以對對各業務權重進行修正，具體包括步驟A :根據Η/ +修正所述當前調度周期內第i個分組業務的權重；其中，μ Τ根據所述當前調度周期之前至少一個調度周期內鏈路吞吐量確定Mr力所述當前調度周期內的第i個分組業務的權重，Hf—1為所述當前調度周期前一個調度周期內第i個分組業務的權重。由於鏈路吞吐量反映了所有業務數據疊加輸出的效果，因此，可以對所有業務採用統一的修正因子μΤ進行修正。可選的，可設置μΤ介於0.8至1.2之間。如果鏈路吞吐量變化幅度過大，則需要減少權重計算帶來的影響，則設置μΤ〈1，反之則可以設置μΤ>1。作為一種可實施方式，如果鏈路吞吐量的變化幅度超過了 20%，則認為鏈路吞吐量變化幅度較大，例如鏈路吞吐量增加或減少超過20%，則可設置μ τ〈1,可設置μ τ=0. 8 ;如果鏈路吞吐量增加或減少不超過10%，則可設置μ Τ>1，可設置μ T=l. 2 ;如果鏈路吞吐量變化幅度在10%-20%之間，則可設置μ τ= I。
根據鏈路吞吐量對各業務權重進行修正，能夠穩定鏈路的吞吐量水平。圖3為本發明的分組數據調度方法的又一實施例的流程圖，如圖3所示，在前述實施例的基礎上，本實施例提供了根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序的一個具體實施方式
，可以包括S31 :根據當前調度周期內各分組業務的權重，確定當前調度周期內各分組業務的調度概率區間。舉例來說,待調度的3個分組業務,它們的權重分別為W1=O. I, W2=O. 4, W3=O. 5,則可以確定它們的調度概率區間分別為(0，0. I]，(O. 1,0. 5], (O. 5，I]。從而可以根據該調度概率區間對各分組業務數據進行調度傳輸。S32:生成隨機數，確定對隨機數落入的調度概率區間對應的分組業務的業務數據進行調度傳輸。該隨機數可以採用現有的各種隨機生生成方法生成。生成的隨機數落入哪一個分組業務的調度概率區間，則可對該調度概率區間所對應的分組業務的業務數據進行調度傳輸。本實施例中，根據當前調度周期內的各分組業務的權重，確定出當前調度周期內各分組業務的調度概率區間，再根據生成的隨機數所落入的調度概率區間確定將要調度傳輸的分組業務的數據。本實施例的技術方案，分組業務的權重越高，其調度概率區間範圍也將越寬，則生成的隨機數落入該區間的機率將越高，一定程度上保證了權重高的分組業務得到調度的機會，同時，採用隨機數的方式，也保證了低權重的分組業務有機會得到調度。即，在保證了不同權重的業務均能得到服務的同時，還保證了高權重的業務相對能夠獲得更多的服務，避免低權重業務得不到服務而出現大量的丟包。以下提供了確定當前調度周期內各分組業務的調度概率區間的一種可行的實施方式，可以包括
權利要求
1.一種分組數據調度方法，其特徵在於，包括 調度傳輸電路業務的業務數據； 根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序； 根據所確定的調度順序調度傳輸所述各分組業務數據。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述根據所述當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序，包括 根據
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述根據
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述根據所述當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序，包括 根據所述當前調度周期內各分組業務的權重，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度概率區間； 生成隨機數，確定對所述隨機數落入的所述調度概率區間對應的分組業務的業務數據進行調度傳輸。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述根據所述當前調度周期內各分組業務的權重，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度概率區間，包括 根據
6.一種分組數據調度系統，其特徵在於，包括 處理模塊，用於根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序； 調度模塊，用於調度傳輸電路業務的業務數據和根據所述處理模塊所確定的調度順序調度傳輸所述各分組業務數據。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述處理模塊包括 數據包分類器，用於接收業務數據包，並對各類業務的數據包進行分類後輸入至隊列管理器； 隊列管理器，用於存儲各類業務的數據包； 計算器，用於根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內所述隊列管理器中各分組業務的數據量和/或丟包率，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述計算器具體用於根據Hf +獲取所述當前調度周期內第i個分組業務的權重；根據所述當前調度周期內各分組業務的權重從低至高的順序，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度順序；其中，Wf為所述當前調度周期內的第i個分組業務的權重，W^1為前一個所述調度周期內第i個分組業務的權重，^為所述當前調度周期內第i個分組業務的權重的調整步長，所述第i個分組業務的調整步長根據前一個所述調度周期內所述第i個分組業務的數據量和/或丟包率確定。
9.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述計算器還用於根據Wf +修正所述當前調度周期內第i個分組業務的權重；其中，μτ根據所述當前調度周期之前的至少一個調度周期內鏈路吞吐量確定，Wf為所述當前調度周期內的第I個分組業務的權重。
10.根據權利要求8或9所述的系統，其特徵在於，所述計算器還用於根據所述當前調度周期內各分組業務的權重，確定所述當前調度周期內各分組業務的調度概率區間； 所述處理模塊還包括隨機數發生器，用於生成隨機數，確定對所述隨機數落入的所述調度概率區間對應的分組業務的業務數據進行調度傳輸。
11.根據權利要求10所述的系統，其特徵在於，所述計算器具體用於 根據
全文摘要
本發明提供一種分組數據調度方法及系統。該方法包括調度傳輸電路業務的業務數據；根據當前調度周期之前的至少一個調度周期內各分組業務的數據量和/或丟包率，確定當前調度周期內各分組業務的調度順序；根據所確定的調度順序調度傳輸各分組業務數據。該系統包括處理模塊和調度模塊。通過本發明的分組數據調度方法及系統，保證了所有的業務能夠得到調度，保證了所有業務的進行。
文檔編號H04L12/865GK102868633SQ20121033785
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者曹暢, 張沛, 師嚴, 簡偉, 王健全, 唐雄燕 申請人:中國聯合網絡通信集團有限公司