[发明专利]用于分组的排队和处理的方法、排队系统、网络元件及网络系统

说明书

技术领域

本发明的技术领域涉及分组交换网络中的分组排队和处理。具体的实施例涉及用于对分组进行排队的方法和计算机程序产品，用于处理分组的方法和计算机程序产品，用于对分组进行排队的排队系统，用于处理分组的网络元件以及用于处理分组的网络系统。

背景技术

一般而言，越来越多的低延迟服务在互联网和IP(互联网协议)网络上出现。示例有交互式视频应用、增强现实、在线游戏、使用触觉或触觉—视觉反馈和控制的未来触觉互联网应用等。这些需要在特定时间间隔内(即，在特定最后期限之前)传送数据分组，以免它们的服务质量(严重)下降。在文献中报告的所需最大延迟范围从用于音频的150ms、在线游戏的50ms到用于触觉应用的低于25ms、甚至低至5ms或者更低。

当前的IP网络使用分类、排队和调度机制，该机制没有明确处理定时(延迟)约束，最多以“尽力服务某些优先”工作。网络元件中的排队延迟是可变的，分组标记/丢弃概率取决于队列长度，这容易导致时间关键的分组被丢弃，而时间关键性较低的分组排队以进行进一步处理。被丢弃的分组需要由源重新传输(增加额外的延迟)，或者就在通信中丢失。端对端(多跳)延迟可以容易地在几十甚至几百毫秒之间变化。

已知的方法使用相对优先级，但是这些是有限制的并且需要低效率的计算，或者浪费资源。

标题为“Deadline aware queue management(最后期限感知的队列管理)”的美国专利申请US20140185628讨论了分组传送最后期限，并描述了包括最后期限状态信息的流量特性。该方法使用(一个或多个)流量特性来确定分组的优先级，并基于该优先级选择队列。存在三个队列分别对应于三个优先级类别：落后于进度，按进度，进度提前。该分类通过将分组的最后期限状态信息与分组目的地的预期到达目的地时间进行比较来完成。

然而，该方法可能无效，并且通常浪费资源、产生开销、效率低下。

发明内容

本发明的实施例的目标是允许有效且高效地在分组交换网络中处理分组。本发明的实施例的额外目标是减少资源利用不足并且降低开销。

根据本发明的第一方面，提供一种用于在分组交换网络(即，分组交换通信网络，例如，IP网络)中的网络元件处的排队系统中对分组进行排队的方法，其中，所述分组中的每个分组从所述分组交换网络中的源经由所述网络元件发送到所述分组交换网络中的目的地，其中，所述分组中的每个分组包括表示在与所述分组在其目的地处的传送关联的最后期限之前的剩余时间的定时信息；其中，所述排队系统包括：N个队列，其中，所述N个队列中的每个队列被配置为缓冲所述分组中的至少一个分组，其中，所述N个队列具有循环次序；其中，所述方法包括：跟踪指针，其中，在第一时间点，所述指针指向所述N个队列中的队列；根据所述N个队列的所述循环次序，在每次经过调度间隔S后，在所述第一时间点之后的第二时间点之后，在所述N个队列上重复递增所述指针，其中，所述调度间隔S表示时间量；基于所述分组的定时信息并考虑所述N个队列的所述循环次序，将所述分组中的每个分组排入所述N个队列中的队列中，其中，该队列与所述指针指向的所述N个队列中的队列不同；以及使入队分组从所述N个队列中出队，并且优先从所述指针指向的所述N个队列中的队列中出队。