专利名称：单播多播的调度方法、装置和系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种单播多播的混合流调度方法、装置和系 统。
背景技术：
对于Buffer-less Crossbar (无缓存交叉开关矩阵)架构的交换网，调度方法的 作用是在每个时间槽实现入端口和出端口之间数据传输的匹配。已有调度方法只是把多播 转化为单播再进行调度，不能实现空间多播，即在输入端实现多播复制；另一些技术虽然能 够实现空间多播，但是事实上仍然是单播和多播各自采用一种调度方法，复杂度较高，在硬 件实现上十分困难。
发明内容
本发明的实施例提供一种单播多播的混合流调度方法、装置和系统，能够实现单 播和多播数据的统一调度。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案一种交换网单播多播混合流调度方法，所述交换网包括输入端和输出端，在所述 输出端设置多播时间槽和单播时间槽，配置所述单播时间槽和多播时间槽的调度比例；该 方法包括，接收输入端的单播和/或多播队列的连接请求，所述连接请求携带有对应的输出 端的目的端口；获取输出端的当前时间槽的类型；根据所述当前时间槽的类型，调度输入端对应的单播或多播数据。一种单播多播的混合流调度装置，包括时间槽设置模块，用于设置多播时间槽和单播时间槽；配置模块，用于配置多播时间槽和单播时间槽的调度比例；接收模块，用于接收输入端的单播和/或多播队列的连接请求，所述连接请求携带有对应的输出端的目的端口；获取模块，用于获取输出端的当前时间槽的类型；调度模块，根据当前时间槽的类型，在输入、输出端口间传输单播或多播据。本发明实施例提供的单播多播混合流的调度方法和装置，输出端收到输入端数据 队列的连接请求后，从中选出候选连接请求添加许可标记，并回复给输入端；输入端从返回 的添加许可标记的连接请求中，选取一个建立连接。本发明实施例提供的单播多播调度的 方法和装置，通过设置时间槽的比例以及输入输出端口的轮询迭代匹配，实现了单播数据 和多播数据的统一调度。
图1为本发明实施例提供的单播多播混合流调度系统的示意图；图2为本发明实施例提供的单播时间槽输入端与输出端连接关系示意图；图3为本发明实施例提供的多播时间槽输入端与输出端连接关系示意图；图4为本发明实施例提供的判决器的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的单播多播混合流的调度方法的流程图；图6为本发明实施例提供的根据当前时间槽的类型，调度输入端对应的单播或多 播数据的方法流程图；图7为本发明实施例提供的对输入输出端口进行匹配的流程图；图8为本发明实施例提供的多播时间槽下，若没有多播数据需要调度，调度单播 数据的流程图；图9为本发明实施例提供的单播时间槽下，继承上一时间槽连接的流程图；图10为本发明实施例提供的单播时间槽下，为防止系统资源不能公平分配的方 法的流程图；图11为本发明实施例提供的单播多播混合流调度装置的结构图；图12为本发明实施例提供的调度模块的结构图；图13为本发明实施例提供的数据传输单元的结构图。
具体实施例方式为了解决现有技术无法实现单播数据和多播数据的统一调度的问题，本发明提供 了一种单播多播混合流的调度方法和装置。为了便于理解，先对于本发明实施例提供的单播多播混合流的调度系统描述如下如图1所示，一种单播多播混合流调度系统，包括交换网芯片1，该交换网芯片1 置有至少一个输入端2和至少一个输出端3 ；每个输入端2连接有一个线卡4 ；每个输出端 3连接有一个线卡5 ；线卡4接收链路上传输的数据，并把该数据传输到输入端2 ；交换网芯片1将数据 从输入端2传输到输出端3 ；输出端3将数据传输到线卡5。每个输入端缓存中有m个单播队列IS1到ISm和η个多播队列IM1到IMn ；输入端2接收到线卡4传输的数据后，根据数据目的端口的不同，输入端将单播数 据存储在不同的单播队列(IS1到ISm)中。把时间划分为相等持续的时间段，每段时间称为一个时间槽。所述交换网芯片设 置多播时间槽和单播时间槽；并配置多播时间槽和单播时间槽的调度比例；根据当前时间 槽的类型，在输入、输出端口间调度单播或多播数据。所述交换网芯片1还包括Crossbar (交叉开关矩阵)。该Crossbar具有输入端到 输出端之间的交换器特征矩阵。如果有M个输入端和N个输出端，则Crossbar是一个具有 MXN个交叉点的矩阵。Crossbar能够把M个输入端互连于N个输出端的电路。在单播时间槽，输入端与 输出端建立一对一的连接关系(如图2)；在多播时间槽，输入端与输出端建立一对多的连 接关系(如图3)，这样，输入端的数据可以在多个输出端复制。输出端与输入端建立连接的过程在方法中详述 。本发明实施例以轮询方法为例，实现了单播多播数据的统一调度。该方法要求每 个输入端置有一个单播判决器和一个多播判决器；每个干扰指示时，可以自动在所述移动 终端的屏幕上显示所述显示策略修改选项，指示用户设置显示策略。输出端置有一个单播判决器和一个多播判决器；为了及时调度优先级高的单播或多播数据交换网芯片在输出端置有一个单播紧 急请求判决器和一个多播紧急请求判决器。下面对判决器的工作原理作一简单介绍判决器实现轮询的方法输出(/入)端口的判决器可以看作如图4所示的转轮。 每一个入(/出)端口均占据一个位置，同时设立一个指针指向上次建立连接的端口 ；当判 决器收到请求(/许可)时，指针从当前的位置向前滑动，最先到达的有请求(/许可)的入 (/出)端口将得到许可(/建立连接)。单播和多播的判决器在逻辑上各自独立，在硬件实 现上可以共用同一电路。单播多播混合流的调度系统工作流程如下单播队列和多播队列向输出端发送连接请求；交换网芯片获取当前时间槽的类 型；并选出与当前时间槽类型相符合的判决器，作为当前判决器；选出符合当前时间槽类 型的连接请求，作为候选连接请求；当前判决器从候选连接请求中判决一个，作为被许可请 求，为其添加许可标记；输出端将被许可请求回复给输入端；输入、输出端建立连接；将被 许可请求所对应的单播数据或多播数据从输入端传输到输出端；在本发明实施例提供的单播多播混合流调度方法和装置中，设定了紧急请求机 制，即在每个输入端口设定紧急度阈值，如果输入端口的数据队列的紧急度达到设定的最 大阈值，则会发送紧急请求到交换芯片；数据队列的紧急度计算方法如下E = A*Len+B*Age+C*Fanout其中，A、B、C为设定的加权系数，Len为队列长度，Age为头信元延迟、Fanout为扇 出数。交换芯片接收到输入端发来的紧急请求，终止紧急请求目的端口的当前连接，建 立紧急请求与目的端口的连接。如果出现多个紧急请求并相互冲突，则根据交换芯片中设 立的紧急请求判决器对各个紧急请求进行判决，通常可按照最先到达的请求优先的原则或 给各个紧急请求设定优先级的方式，选取一个紧急请求的入端口与出端口建立连接。如图5所示，本发明实施例提供的单播多播混合流的调度方法，包括501、接收输入端的单播和/或多播队列的连接请求，所述连接请求携带有对应的 输出端的目的端口；输入端缓存中至少有一个单播队列或多播队列；单播队列和多播队列向输出端发 送连接请求，所述连接请求携带有对应的输出端的目的端口；502、获取输出端的当前时间槽的类型；503、根据当前时间槽的类型，调度输入端对应的单播或多播数据。在接收输入端的单播和/或多播队列的连接请求之前，需事先设置多播时间槽和 单播时间槽，以及多播时间槽和单播时间槽的调度比例，据此来设定当前时间槽的类型为 多播时间槽还是单播时间槽，即配置单播数据和多播数据传输的优先级，在多播时间槽内会优先传输多播数据，在单播时间槽内会优先传输单播数据。如图6所示，根据当前时间槽的类型，调度输入端对应的单播或多播数据具体包 括601、根据当前时间槽的类型，对输入输出端口进行匹配；602、将单播数据或多播数据从输入端传输到与其匹配的输出端。如图7所示，对输入输出端口进行匹配包括701、获取输入端发送的单播队列和多播队列的连接请求，所述连接请求携带有目 的端口 ；702、获取当前时间槽的类型；703、选出符合当前时间槽的类型的连接请求，作为候选连接请求；704、从候选连接请求中判决一个，作为被许可请求，为其添加许可标记；705、将被许可请求回复给输入端；706、输入、输出端建立所述被许可请求的连接。在步骤703中，当前时间槽如果是单播时间槽，输入、输出端建立连接后，输入端 的单播数据被调度。当前时间槽如果是多播时间槽，输入、输出端建立连接后，输入端的多 播数据被调度。当前时间槽如果是多播时间槽，输入端没有多播数据调度；为了节省资源，单播数 据也可以被调度。如图8所示，具体过程如下801、如果当前时间槽是多播时间槽，判断输出端是否有空闲端口 ；802、判断输入端是否有多播请求发送；803、如果没有多播请求发送，判断输入端是否有单播请求发送；804、如果有单播请求发送，接收输入端发送的单播请求，所述单播请求作为候选 连接请求。当前时间槽为单播时间槽时，输入端与输出端建立连接后，输入端的单播数据被 调度。若当前单播时间槽结束，而数据尚未传输完成，等下一单播时间槽到来时，可继承所 述当前单播时间槽建立的连接，如图9所示，其具体过程如下901、判断下一时间槽是单播时间槽还是多播时间槽；902、如果下一时间槽为单播时间槽，判断已建立的连接是否还有数据传输；903、如果还有数据传输，继承当前连接；904、如果下一时间槽为多播时间槽，断开当前连接，进行多播轮询，等下一单播时 间槽到来时，判断上一单播时间槽建立的连接是否还有数据传输；905、如果还有数据传输，继承所述单播时间槽建立的连接。如果连续几个单播时间槽都被同一个连接占用，则对于其他输入端口来说，系 资源不能公平分配，为了避免这种情况出现，本发明实施例设置了连续继承连接的单播时 间槽数目最大阈值，若当前单播时间槽结束，而数据尚未传输完成，等下一单播时间槽到来 时，获取当前单播时间槽继承连接的次数；当所述单播时间槽继承连接的次数大于预先设 置的最大阈值时，断开所述当前连接。其具体过程如下，如图10所示1001、获取连续继承连接的单播时间槽的数目；
1002、判断该数目是否大于所述阈值；1003、如果该数目大于所述阈值，断开当前连接。通过设置连续继承连接的单播时间槽数目最大阈值，在每次继承连接时都判断当 前连续继承连接的时间槽的数目是否大于所述阈值，然后决定是否继承连接，保证了系统 资源在各个输入端口之间的公平分配。如图11所示，本发明实施例一种单播多播混合流调度装置，包括时间槽设置模块1101，用于设置多播时间槽和单播时间槽；配置模块1102，用于配置多播时间槽和单播时间槽的调度比例；接收模块1103，用于接收输入端的单播和/或多播队列的连接请求，所述连接请 求携带有对应的输出端的目的端口；获取模块1104，用于获取输出端的当前时间槽的类型；调度模块1105，根据当前时间槽的类型，在输入、输出端口间传输单播或多播数 据。如图12所示，所述调度模块包括匹配单元1201，用于对输入输出端口进行匹配；数据传输单元1202，用于将单播数据或多播数据从输入端传输到与其匹配的输出端。如图13所示，所述数据传输单元包括选择请求单元1301，用于选出符合当前时间槽的类型的连接请求，作为候选连接 请求；请求许可单元1302，用于从候选连接请求中判决一个，作为被许可请求，为其添加 许可标记；回复单元1303，用于将被许可请求回复给输入端；连接建立单元1304，用于在输入、输出端建立所述被许可请求的连接。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以 通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，如ROM/ RAM、磁碟或光盘等。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
权利要求
一种交换网单播多播混合流调度方法，其特征在于，所述交换网包括输入端和输出端，在所述输出端设置多播时间槽和单播时间槽，配置所述单播时间槽和多播时间槽的调度比例；该方法包括，接收输入端的单播和/或多播队列的连接请求，所述连接请求携带有对应的输出端的目的端口；获取输出端的当前时间槽的类型；根据所述当前时间槽的类型，调度输入端对应的单播或多播数据。
2.根据权利要求1所述的单播多播混合流调度方法，其特征在于，所述根据当前时间 槽的类型，调度输入端对应的单播或多播数据具体包括根据当前时间槽的类型，对输入输出端口进行匹配； 将单播数据或多播数据从输入端传输到与其匹配的输出端。
3.根据权利要求2所述的单播多播混合流调度方法，其特征在于，所述对输入输出端 口进行匹配具体包括选出符合当前时间槽的类型的连接请求，作为候选连接请求； 从候选连接请求中判决一个，作为被许可请求，为其添加许可标记； 将被许可请求回复给输入端； 输入、输出端建立所述被许可请求的连接。
4.根据权利要求3所述的单播多播混合流调度方法，其特征在于，所述选出符合当前 时间槽的类型的连接请求，作为候选连接请求具体包括如果当前时间槽是多播时间槽，输出端有空闲端口 ；判断输入端是否有多播请求发送；如果没有多播请求发送，判断输入端是否有单播请求发送；如果有单播请求发送，接收输入端发送的单播请求，所述单播请求作为候选连接请求。
5.根据权利要求3所述的单播多播混合流调度方法，其特征在于，还包括若当前单播 时间槽结束，而数据尚未传输完成，等下一单播时间槽到来时，可继承所述当前单播时间槽 建立的连接。
6.根据权利要求3所述的单播多播混合流调度方法，其特征在于，还包括，若当前单播 时间槽结束，而数据尚未传输完成，等下一单播时间槽到来时，获取当前单播时间槽继承连 接的次数；当所述单播时间槽继承连接的次数大于预先设置的最大阈值时，断开所述当前连接。
7.根据权利要求3所述的单播多播混合流调度方法，其特征在于，所述连接请求携带 紧急信息，所述对输入输出端口进行匹配具体包括接收到所述紧急请求的输出端口，中断当前连接；从目的端口相同的紧急请求中判决一个，作为被许可紧急请求，为其添加许可标记；将被许可紧急请求回复给输入端；输入、输出端建立所述被许可紧急请求的连接。
8.一种单播多播混合流调度装置，其特征在于，包括 时间槽设置模块，用于设置多播时间槽和单播时间槽；配置模块，用于配置多播时间槽和单播时间槽的调度比例；接收模块，用于接收输入端的单播和/或多播队列的连接请求，所述连接请求携带有 对应的输出端的目的端口；获取模块，用于获取输出端的当前时间槽的类型；调度模块，根据当前时间槽的类型，调度输入端对应的单播或多播数据。
9.根据权利要求8所述的单播多播混合流调度装置，其特征在于，所述调度模块包括 匹配单元，用于对输入输出端口进行匹配；数据传输单元，用于将单播数据或多播数据从输入端传输到与其匹配的输出端。
10.根据权利要求9所述的单播多播混合流调度装置，其特征在于，所述数据传输单元 包括选择请求单元，用于选出符合当前时间槽的类型的连接请求，作为候选连接请求； 请求许可单元，用于从候选连接请求中判决一个，作为被许可请求，为其添加许可标记；回复单元，用于将被许可请求回复给输入端；连接建立单元，用于在输入、输出端建立所述被许可请求的连接。
全文摘要
本发明实施例公开了一种单播多播混合流调度方法和装置，涉及通信技术领域。为解决现有技术难以实现单播多播的统一调度的问题而发明。本发明提供的单播多播混合流调度方法包括接收输入端的单播和/或多播队列的连接请求，所述连接请求携带有对应的输出端的目的端口；获取输出端的当前时间槽的类型；根据所述当前时间槽的类型，调度输入端对应的单播或多播数据。本发明实施例通过获取输出端的当前时间槽的类型，并根据所述当前时间槽的类型，调度输入端对应的单播或多播数据，从而实现了单播数据和多播数据的统一调度。
文档编号H04L12/56GK101815025SQ20091000729
公开日2010年8月25日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者孙团会, 宋健, 曹爱娟, 李德丰, 苏皓 申请人:华为技术有限公司