申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2022-12-06

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN115941626B

主分类号：H04L49/10

分类号：H04L49/10;H04L49/90

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2023.04.25#实质审查的生效;2023.04.07#公开

摘要：本发明公布了一种分组交换机无加速比工作保持分组调度方法，包括交换结构与调度算法两部分。对于N×N交换机，交换结构包含两级规模分别为N×2N‑1和2N‑1×N的交叉开关结构。两级结构间配置2N‑1个缓存器，分别连接第一级结构的输出端和第二级结构的输入端，每个缓存器采用VOQVirtualOutputQueued逻辑队列缓存分组。本发明在分组到达交换机时，首先计算分组计划离开时间及分组进入的中间缓存器，然后分组经由第一级结构进入中间缓存器排队。当到达该分组的计划离开时间时，分组经由第二级结构传输到输出端口。本发明对于任意到达模式的分组，均可实现无加速比工作保持的分组调度。

主权项：1.一种无加速比工作保持分组调度方法，其特征是：1.1交换结构对于N×N端口交换机，采用两级交叉开关交换结构组成交换结构，两级交换结构的规模分别为N×2N-1和2N-1×N，在两级交叉交换结构中间配置2N-1个缓存器；第一级交叉开关交换结构的N个入口直接与交换机的N个输入端口连接，交叉开关的2N-1个出口与2N-1个中间缓存器逆序连接；每个中间缓存器采用VOQ队列排队方式，队列VOQkj中存储的是中间缓存器k中去往输出端口j的分组；第二级交叉开关交换结构的2N-1个入口与2N-1个中间缓存器正序连接，交叉开关交换结构的N个出口与交换机的N个输出端口逆序连接；1.2调度算法对于每个时隙t，若有分组到达，则计算到达分组离开交换机的时间，然后依据计算结果设置交叉开关传输分组；第一部分：确定传输时间及中间缓存器在每个时隙的开始，分组到达交换机后，确定分组的计划离开时间，以及拟进入的中间缓存器；步骤如下：每个输出端口维持数值Tj，其表示交换机中所有去往输出端口j的分组的计划传输时间的最大值，在第一个时隙开始时Tj＝0；每个中间缓存器k维持集合表示该缓存器内所有缓存分组的计划离开时间集合，第一个时隙开始时初始化对于每一个输入端口i，维护一个2N-1维向量Vi，其元素表示中间缓存k的状态；上述所有k的取值范围均为1到2N-1，i和j的取值范围均为1到N；输入端口i从1开始，若输入端口i无分组到达，则令Vi＝0，跳到第3步；1计算计划传输时间对于当前t时隙到达输入端口i去往输出端口j的分组P[i，j，t]，基于输出端口j的Tj，计算该分组的计划传输时间随后更新Tj＝Max[t，Tj+1]；2确定分组可用的中间缓存器若向量Vi的第k个元素表示中间缓存器k中不存在计划传输时间等于的分组；若则表示中间缓存器k中已经存储了计划离开时间等于的分组；对于当前t时隙到达输入端口i去往输出端口j的分组，从1到2N-1遍历每个中间缓存器k，若则令表示分组P[i，j，t]可以传输到中间缓存k的第j个逻辑队列VOQk，j中；否则令vk＝0；3生成到达分组可用缓存器矩阵将i加1，对每个输入端口i依次重复步骤1与2，直到所有输入端口计算完成；从1到N，所有输入端口i的向量Vi组成如下矩阵： 4计算到达分组与缓存器匹配上面矩阵V的第i行对应输入端口i，第k列对应中间缓存器k，矩阵V对应二部图；利用计算二部图最大匹配的匈牙利算法Hungarianalgorithm计算矩阵V对应的二部图的最大匹配，得到每个分组P[i，j，t]对应的中间缓存器k，分组按照[输入端口，输出端口，到达时间，计划离开时间，中间缓存器]的格式表示为P[i，j，t，t-Plan，k]；5更新中间缓存器计划离开时间集合对于每个到达分组P[i，j，t，t-Plan，k]，将元素t-Plan加入集合第二部分：配置分组传输根据第一部分计算的调度安排，两级交叉开关结构按照计算结果设置内部交叉开关传输分组，其规则如下：1分组进入缓存排队假设当前时隙有q个输入端口有分组到达，其中q≤N，则所有到达分组的集合为{P[i1，j1，t1，t1-Plan，k1]，P[i2，j2，t2，t2-Plan，k2]，...，P[iq，jq，tq，tq-Plan，kq]}；第一级交叉开关根据{[i1，k1]，[i2，k2]，...，[iq，kq]}的入口和出口对，设置内部开关的闭合；分组通过交叉开关结构进入缓存，分别在VOQ队列中排队；2传输分组离开令所有中间缓存内的VOQ头分组中计划离开时间tplan等于当前时隙t的分组集合为{P[i1，j1，t1，t，k1]，P[i2，j2，t2，t，k2]，...，P[iq，jq，tq，t，kq]}，第二级交叉开关根据{[k1，j1]，[k2，j2]，...，[kq，jq]}的入口和出口对，配置内部开关的闭合，分组通过交叉开关结构传输离开交换机。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种分组交换机无加速比工作保持分组调度方法

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