[发明专利]一种基于虚拟队列长度协调单组播竞争的CICQ结构交换机分组调度方法

摘要

本发明公布了一种基于虚拟队列长度协调单组播竞争的CICQ结构交换机分组调度算法。本发明提供的算法包括输入调度和输出调度两部分。在输入调度中，首先找出列交叉节点缓存分组之和最小的输出端口，然后在有信元去往该输出端口的输入端口中，选择单播头信元和组播头信元目的端口并集元素最少的输入端口，计算单播头信元和组播头信元的权重，选择权重最大的头信元，传输到相应的交叉节点缓存中。在输出调度中，令交叉节点缓存的权重等于其对应单播队列队长与头信元有去往其对应输出端口所有组播队列的虚拟队长之和，权重最大的交叉节点缓存中的分组离开输出端口。与典型的方法比较，本发明提供的算法具有更好的通过率和分组平均时延性能。

主权项

1.一种基于虚拟队列长度的CICQ交换机单组播混合业务调度方法，其特征是：1.1初始化输入端口IE＝{1,2,…,N}，和输出端口集合OE＝{1,2,…,N}；1.2找出列交叉节点缓存的分组长度之和EOj最小的输出端口j,具体方法如下：(1.2.1)对输出端口j，其中j∈OE，对应的列交叉节点缓存的分组长度分长度之和EOj进行升序排列；(1.2.2)若集合OE为空，则输入调度结束，跳向第六步；否则在集合OE中找出EOj最小的输出端口j；1.3找出单播头信元及组播头信元目的端口并集的端口数目WPi最小的输入端口i,具体方法如下：(1.3.1)若输入端口i和输出端口j对应的交叉节点缓存XB_i,j为空，且输入端口i有去往输出端口j的分组，则令W^P_i等于输入端口i单播头信元与组播头信元目的端口并集的端口数目；若XB_i,j非空或者输入端口i无去往输出端口j的分组，则W^P_i等于0；(1.3.2)对WPi进行升序排列，若所有的WPi均为0，则在集合OE中剔除输出端口j，即OE＝OE\{j}，回到第1.2步；否则，找出最小不为0的WPi对应的输入端口i，进入第1.4步；1.4将输入端口i中权重值最大的头信元传输到可接受新分组的信元的目的交叉缓存中，具体如下：(1.4.1)令单播队列权重WUi,j等于VOQi,j队长，组播队列权重WMi,l等于组播队列MQi,l当前所有信元扇出数之和，且称之为虚拟队长，其中l＝card(Φ)mod K，且j∈Φ，Φ为组播队列头信元目的端口集合；(1.4.2)找出权重值最大的头信元；该信元为单播信元，则直接传输到交叉缓存XBi,j；若为组播头信元，则传输到其扇出端口中能接收新信元的交叉缓存中；1.5在集合IE中剔除输入端口i，集合OE中剔除输出端口j，即IE＝IE\{i},OE＝OE\{j}，回到步骤1.2；1.6对各输出端口分别进行输出调度，具体如下：(1.6.1)对于所有的输出端口j，其中1≤j≤N，计算输出端口j对应的各XBi,j缓存信元的权重值WXi,j；如果XBi,j非空，则WXi,j等于对应的VOQi,j的队长与头信元扇出端口包含j的所有MQi,k的虚拟队长之和；否则，WXi,j＝0；(1.6.2)选择权重值WXi,j最大的信元，将其从XBi,j传出输出端口j。