[发明专利]一种应用在交换电路中的加权随机早期检测方法

说明书

本发明提供了一种应用在交换电路中的加权随机早期检测方法，通过设定阈值进行提前预丢弃来避免链路拥塞情况的发生。本发明通过平均队列长度、最高与最低丢弃阈值计算出分段丢包概率，再将丢包概率进行1024倍扩展，与随机生成的1024位伪随机数值进行比较，确认是否丢弃，这样数据包是否会被丢弃成为了一个随机事件，根据包的大小、当前链路拥塞情况不同，结果都不同，避免了发生拥塞后出现一次性大量丢包的现象，能够有效维护链路的利用率。

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，具体涉及到一种应用在交换电路中的加权随机早期检测方法，主要用于网络节点进行主动队列管理。

背景技术

队列管理是端到端拥塞控制的研究热点，通过优化基于路由器技术的队列管理算法可改善拥塞控制，提高网络服务质量(quality of service)。

加权随机早期检测算法WRED(Weighted Random Early Detection)能够在队列发生拥塞的初期根据不同服务优先级对其进行有效控制。该算法通过平均统计量来计算每个队列长度，而后基于该平均统计量，队列管理器参照WRED参数进行一定概率的丢包，从而解决队列拥塞问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是研究一种支持1024位的WRED方法，通过检测即将到来的拥塞情况和抢先丢弃数据包来保持链路的非拥塞状态。WRED通过提早有选择性的丢包而非等到缓冲器已满才丢包，避免了发生拥塞后出现一次性大量丢包的现象，能够有效维护链路的利用率。

本发明是根据以下技术方案实现的：

一种应用在交换电路中的加权随机早期检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：根据输入描述符的预着色状态，将描述符分为不同丢弃优先级，采用多个阈值参数和丢弃概率参数以提供给不同颜色的数据包，每组参数包括平均队长的权值W_q；

步骤S2：将计算缓存队列的平均队列长度，设定每4us采样时间，计算公式如下：

avgQ_新＝(1-W_q)*avgQ_旧+q*W_q

其中W_q为权值，W_q＝2^-weight，q为采样测量时的当前队列长度，avgQ初始为0，avgQ_新＝avgQ_旧+q右移weight位高位不补0后的值-avgQ_旧右移weight位高位不补0后的值；

步骤S3:计算丢包概率，根据以下公式计算：

avgQ指的是平均队列长度；P_b为丢包概率，max_p为最大丢弃概率，min_th为最小丢弃队列长度，max_th为最大丢弃队列长度。

丢弃率从min_th的0％到max_th的max_p以8个统一步长增长，计算时将(max_th-min_th)的值左移3位为一个步长delta，然后判断(avgQ-min_th)的值在8个统一步长的哪个步长，若判断为第n段，则P_b值就是max_p*n/8；

步骤S4：根据设置的丢弃概率，扩充一个丢弃概率表，每个在随机丢包时，系统将产生一个随机分布的伪随机数u，u∈(1，800)，当P_b*800＞u时，丢弃该包，否则进入出口描述符队列；