CN1265587C - 城域传输设备中同一虚容器映射通道带宽复用的实现方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种城域传输设备中同一虚容器映射通道带宽复用的实现方法，该方法包括：A)判断虚容器映射通道发送侧的当前队列的第一个数据包的包长是否小于或等于该队列当前状态变量值，如果该数据包的包长小于或等于该队列当前状态变量值，则通道先发送该数据包，再设置状态变量值等于当前状态变量值与该数据包的包长的差值，然后判断该队列是否为空，如果队列为空，则将该队列从活动队列中删除，执行步骤B，如果队列不为空则返回步骤A；如果该数据包的包长大于该队列当前状态变量值，则设置该状态变量值等于当前状态变量值与递增量的和值；B)轮询下一活动队列，返回步骤A。本发明实现了带宽的共享与统计复用，提高了带宽的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输领域，具体地说，涉及城域网传输设备或相关同步数字体系传输领域实现多用户共用同一虚容器映射通道(VC-TRUNK)带宽复用的方法。
背景技术
在目前城域网传输设备中，为了充分利用上行通道的带宽，通常是多个用户共用一个上行通道。在这种情况下，必须给共用通道的用户分配各自的带宽，否则就会造成用户数据的竞争，没办法保证各自的带宽。
目前给用户分配各自的带宽的具体做法是：对于共用上行通道的每个用户，在设备的接入侧首先进行带宽承诺接入速率(CAR，Commit Access Rate)控制，超过带宽的数据则被丢弃。如图1所示，图1为现有技术上行通道带宽共享的实现方法示意图。在接入侧采用CAR模块进行带宽控制，假如用户A的带宽要求是6M，用户B的带宽要求是4M，那么在接入CAR模块就保证了用户A可以通过6M的数据，用户B可以通过4M的数据，超过带宽部分将会被丢弃，通过CAR模块的数据包转发至上行通道，上行通道的带宽为用户A和用户B带宽之和，即10M，给这两个用户分配10M的上行通道带宽正好足够。
上述处理方法保证了用户的基本接入带宽，用户之间的数据带宽不会互相影响，各用户的数据带宽总是固定的。但是当某一个用户没有数据发送或者数据流量很少时，共用该通道的其他用户由于在接入侧受到CAR模块的限制没法使用这部分空出的带宽，从而造成带宽的浪费，带宽的利用率低。
发明内容
本发明目的在于提供一种城域传输设备中同一虚容器映射通道带宽复用的实现方法，以实现共享通道的用户带宽的统计复用，保证各自用户有足够带宽的同时，充分利用数据量少的用户带宽。
本发明通过以下技术方案实现：
一种城域传输设备中同一虚容器映射通道带宽复用的实现方法，该方法包括：设定每个活动队列的递增量；
A)判断虚容器映射通道发送侧的当前活动队列的第一个数据包的包长是否小于或等于该活动队列当前状态变量值，
如果该数据包的包长小于或等于该活动队列当前状态变量值，则通道先发送该数据包，再设置状态变量值等于当前状态变量值与该数据包的包长的差值，然后判断该活动队列是否为空，如果活动队列为空，则将该活动队列删除，使得任一活动队列i的带宽为：
(活动队列i的递增量/当前各活动队列的递增量之和)×虚容器映射通道带宽，
然后执行步骤B，如果活动队列不为空则返回步骤A；
如果该数据包的包长大于该队列当前状态变量值，则设置该状态变量值等于当前状态变量值与递增量的和值；
B)轮询下一活动队列，返回步骤A。
其中，所述步骤A之前包括，设置每个活动队列的状态变量值为0，设置轮询指针指向虚容器映射通道发送侧的第一个活动队列。
步骤B所述轮询下一活动队列的步骤包括，设置轮询指针指向虚容器映射通道发送侧的下一个活动队列。
较佳地，所述步骤A之前还可以包括，判断当前队列是否为有待发送数据包的活动队列，如果有则执行步骤A，否则执行步骤B。
较佳地，所述每个队列的递增量的值相同。
较佳地，步骤A所述将队列从活动队列中删除的步骤进一步包括，设置删除队列的状态变量值为0。
较佳地，所述的虚容器映射通道为虚容器上行共享映射通道，或为虚容器下行共享映射通道。
本发明在城域网传输设备的通道发送处通过判断虚容器映射通道发送侧的当前队列的第一个数据包的包长是否小于或等于该队列当前状态变量值，以及通过不断循环地调整各队列当前状态变量值来决定各队列中数据包的发送，实现了出口带宽的统计复用，当通道中任一用户数据流量少时，该通道的其它用户可利用该用户不用的带宽，充分地利用了共享通道的带宽。由于本发明可为端口下的每个队列设置各自递增量，同时也保证了用户的基本带宽。相对于现有进行带宽接入CAR控制技术，本发明摆脱了CAR控制技术的限制，实现了带宽的共享与统计复用，提高了带宽的利用率。
附图说明
图1为现有技术上行通道带宽共享的实现方法示意图；
图2为采用赤字循环调度方法实现带宽的统计复用的流程图；
图3a表示队列#1发送第一个数据包的过程示意图，图3b表示队列#2发送第一个数据包的过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明在通道发送处采用赤字循环调度(DRR，Deficit Round Robin)方法实现带宽的统计复用。其基本思想是：由于不同用户的数据包存储在各自的队列中，因此为一个端口下的每个队列分别设定一个递增量。设队列i的递增量为Quantumi，队列i在第k次循环中发送的字节数为bytesi，k。队列i在第一次循环中允许发送的包的字节数不能超过其递增量，即：bytesi，1≤Quantumi。如果包发送之后队列i变空，该队列的状态变量DeficitCounteri被置为零；否则，将当前队列的递增量与该队列在K次循环中发送的字节数的余额(Quantumi-bytesi，k)被存放到状态变量DeficitCounteri中。在后续的循环中，队列i可以发送的字节数为前一次循环的状态变量DeficitCounteri与递增量Quantumi之和。
下面以实现上行共享通道带宽的复用为例进行详细的说明。
参见图2所示，图2为采用赤字循环调度方法实现上行通道带宽的统计复用的流程图。其过程如下：
步骤201，首先进行初始化，将上行通道发送侧每个队列的状态变量DeficitCounter清零，轮询指针指向第一个队列，并为每个队列设定一递增量Quantum，所设定各队列的递增量Quantum可以相同，也可不同；
步骤202，判断队列有无待发送的数据包，即判断当前队列是否是活动队列，如果是，则执行步骤203，如果不是则转至步骤204，在该步骤轮询指针指向下一队列；
步骤203，将轮询指针所指的当前活动队列的状态变量值设置为该活动队列当前态变量值与该队列递增量值之和；
步骤205，取出当前活动队列的第一个数据包，判断该数据包的大小是否小于或等于当前活动队列的状态变量值，如果是则执行步骤206，否则转至步骤204，在该步骤轮询指针指向下一队列，然后返回执行步骤202；
步骤206，发送当前数据包，然后设置当前活动队列的状态变量为当前状态变量与所发送数据包的包长之差，该状态变量值作为下一次循环的状态变量；
步骤207，判断当前活动队列是否为空，如果是则执行步骤208，否则返回步骤205；
步骤208，将空数据包的活动队列删除，并将该活动队列的状态变量置为0，返回步骤204，在该步骤轮询指针指向下一队列，然后转至执行步骤202。
例如，如图3a和图3b所示，图3a表示队列#1发送第一个数据包的过程示意图，图3b表示队列#2发送第一个数据包的过程示意图。图3中，有四个队列，每个队列中分别有大小不同的数据包，队列都处于等待发送数据包状态(backlogged)。初始化步骤中，设置每个队列的状态变量DeficitCounter都为零，每个队列的递增量Quantum1的值为500，轮循指针最初指向第一个队列#1。首先对队列#1进行处理，将递增量Quantum1的值500加到队列的状态变量DeficitCounter1上，获得当前状态变量DeficitCounter1值为500，判断当前DeficitCounter1的值(＝500)是不是大于位于队列头的包的长度(＝200)，若是，将位于队列头的包发送出去，令状态变量DeficitCounter1＝DeficitCounter1-包的长度＝500-200＝300，再判断DeficitCounter1的值(＝300)是不是大于当前队列的第一个包的长度(＝750)(由于队列#1是数据包200已被发送，该队列数据包750成为第一个数据包)，由于DeficitCounter1的值(＝300)小于当前队列的第一个包的长度(＝750)，队列#1在第一次轮循中只发送了一个包之后，轮循指针指向下一个活动队列，如图3b所示，队列#1所对应的状态变量为300，轮询指针指向队列#2，对队列#2依上述方法进行处理，图中队列#1阴影部分表示该数据被发送。按照顺序对每个活动队列(#2、#3、#4)都进行上述操作后，轮循指针又指向队列#1，此时队列#1状态变量DeficitCounter1将等于它原来的值加上队列#1的递增量，即：DeficitCounter1＝DeficitCounter1+Quantum1＝300+500＝800，然后进行和第一次处理方法一样的操作。
因此按DDR方法，在轮询一遍队列#1至队列#4后，上行通道处理中发送的数据流依次为：队列#1中的200数据包、队列#2中的500数据包、队列#3中的100数据包、队列#4中的200数据包。各个队列所分配的带宽由其递增量Quantum来保证，各个队列得到发送的机会与各自的Quantum值成正比。在图3a和图3b的示例中，队列i的保证带宽为：(Quantumi/(Quantum1+Quantum2+Quantum3+Quantum4))*上行带宽，若队列4暂无数据发送，队列i的保证带宽为：(Quantumi/(Quantum1+Quantum2+Quantum3))*上行带宽。由上述带宽的计算可见，在任一用户无数据发送时，其他有数据待发送的用户带宽将增加。由此可见，在城域网设备的实现通道发送处采用DDR方法都是在有数据需要发送的活动队列之中进行的，当一个队列有报文需要发送时，将其插入活动队列，当某个队列上挂接的报文发送完毕后，将其从活动队列中去除，从而保证了当一些队列空闲时，有数据需要发送的队列可得到更多的发送机会，使得各队列的带宽都得到提高，实现了通道带宽的共享和带宽的统计复用。
以上实现带宽复用的方法不仅适用上行共享通道的带宽复用，也适用于下行共享通道的带宽复用，其实现的方法和原理与实现上行共享通道带宽的复用的方法和原理相同。
Claims (7)
1、一种城域传输设备中同一虚容器映射通道带宽复用的实现方法，其特征在于，该方法包括：设定每个活动队列的递增量；
A)判断虚容器映射通道发送侧用户的当前活动队列的第一个数据包的包长是否小于或等于该活动队列当前状态变量值，
如果该数据包的包长小于或等于该活动队列当前状态变量值，则通道先发送该数据包，再设置状态变量值等于当前状态变量值与该数据包的包长的差值，然后判断该活动队列是否为空，如果活动队列为空，则将该活动队列删除，使得任一活动队列i的带宽为：
(活动队列i的递增量/当前各活动队列的递增量之和)×虚容器映射通道带宽，
然后执行步骤B，如果活动队列不为空则返回步骤A；
如果该数据包的包长大于该活动队列当前状态变量值，则设置该状态变量值等于当前状态变量值与递增量的和值；
B)轮询下一活动队列，返回步骤A。
2、根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A之前包括，设置每个活动队列的状态变量值为0，设置轮询指针指向虚容器映射通道发送侧的第一个活动队列。
3、根据权利要求1或2所述的实现方法，其特征在于，步骤B所述轮询下一活动队列的步骤包括，设置轮询指针指向虚容器映射通道发送侧的下一个活动队列。
4、根据权利要求1或2所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A之前包括，判断当前队列是否为有待发送数据包的活动队列，如果是则执行步骤A，否则执行步骤B。
5、根据权利要求1或2所述的实现方法，其特征在于，设置所述每个活动队列的递增量的值相同。
6、根据权利要求1或2所述的实现方法，其特征在于，步骤A所述将该队列从活动队列中删除的步骤进一步包括，设置删除队列的状态变量值为0。
7、根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述的虚容器映射通道为虚容器上行共享映射通道，或者为虚容器下行共享映射通道。
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