CN110233803A - 一种传输网络结点的调度装置及方法 - Google Patents

一种传输网络结点的调度装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110233803A
CN110233803A CN201910405487.4A CN201910405487A CN110233803A CN 110233803 A CN110233803 A CN 110233803A CN 201910405487 A CN201910405487 A CN 201910405487A CN 110233803 A CN110233803 A CN 110233803A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
scheduling
data packet
time
packet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910405487.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110233803B (zh
Inventor
刘越
周一青
刘玲
石晶林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Computing Technology of CAS
Original Assignee
Institute of Computing Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Computing Technology of CAS filed Critical Institute of Computing Technology of CAS
Priority to CN201910405487.4A priority Critical patent/CN110233803B/zh
Publication of CN110233803A publication Critical patent/CN110233803A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110233803B publication Critical patent/CN110233803B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2458—Modification of priorities while in transit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
    • H04L47/283—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations in response to processing delays, e.g. caused by jitter or round trip time [RTT]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50—Queue scheduling
    • H04L47/56—Queue scheduling implementing delay-aware scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50—Queue scheduling
    • H04L47/62—Queue scheduling characterised by scheduling criteria
    • H04L47/625—Queue scheduling characterised by scheduling criteria for service slots or service orders
    • H04L47/6275—Queue scheduling characterised by scheduling criteria for service slots or service orders based on priority

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种传输网络的汇聚结点装置，用于将进入所述汇聚结点装置的数据流A复用为数据流B，所述汇聚结点装置包括：缓存模块，用于接收并暂存所述数据流A对应的数据包；数据流调度器，用于根据调度规则，控制所述数据包从对应的所述缓存模块内读出和/或离开所述汇聚结点装置的时间，以及用于为所述数据包分配在所述数据流B中的位置；其中，所述调度规则包括优化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延。

Description

一种传输网络结点的调度装置及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种传输网络结点的调度装置及方法。
背景技术
随着科学技术的不断进步，不仅带来了通信网络技术的迅猛发展，同时也带来了全球范围内移动数据流量、智能终端和互联网用户数量的指数增长，为了满足日益增加的电子商务、视频点播、网络生活等多种类型应用对数据传输的需求，如何提供低时延高容量的传输网络成为通信领域的研究热点和重点之一。
现有的移动通信系统中，由集中式BBU(Baseband Unit)池，分布式RRH(RadioRemote Head)，以及二者间的前传网络FH(Fronthaul)构成的集中式网络C-RAN(CloudRadio Access Network)架构，不仅能有效降低系统能耗，还能大幅度减少CAPEX(CapitalExpenditure)和OPEX(Operating Expenditure)，从而提高传输网络的容量，实现基站处理资源的灵活调配，一直以来被认为是未来5G网络的核心架构之一。
但是，在目前的C-RAN架构中多采用CPRI(Common Public Radio Interface)协议实现FH、RRH实现射频功能、BBU池实现基带资源的集中式处理。其中，CPRI协议在FH中传输I/Q数据，其数据速率为成比例速率，而基于CPRI协议的FH数据流带宽一方面与RRH天线数量相关，考虑5G大规模天线技术，采用CPRI协议进行FH数据传输时数据流带宽可达100Gbps；另一方面，FH数据流带宽恒定，与移动数据流量无关，即使小区中无用户也有恒定带宽的FH数据流存在。这就导致了基于CPRI协议的FH传输存在数据流带宽高效率低的缺点，无法满足面向5G及未来移动通信网络需求。
因此，需要一种能够节省传输网络的数据流带宽，又能保证传输效率的结点调度方法。
发明内容
本发明提供一种传输网络的汇聚结点装置，用于将进入所述汇聚结点装置的数据流A复用为数据流B，所述汇聚结点装置包括：缓存模块，用于接收并暂存所述数据流A对应的数据包；数据流调度器，用于根据调度规则，控制所述数据包从对应的所述缓存模块内读出和/或离开所述汇聚结点装置的时间，以及用于为所述数据包分配在所述数据流B中的位置；其中，所述调度规则包括优化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延。
优选的，所述调度规则还包括最小化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延。
优选的，所述调度规则还包括根据所述数据流A的速率设置所述数据包的优先级，根据所述优先级为所述数据包分配在所述数据流B中的位置。
优选的，所述调度规则还包括所述数据流A的速率越高，对应的所述数据包优先级越低，其中，所述优先级越低的所述数据包有更大概率获得所述数据流B中较早的位置。
优选的，所述最大传输时延是指所述数据包经过所述汇聚结点装置的最大转发时延。
根据本发明的另一个方面，还提供一种用于上述汇聚结点装置的调度方法，包括：暂存进入所述结点的数据流A的数据包，并记录所述数据包进入所述结点的时间；根据调度规则，控制所述数据包离开所述结点的时间，为所述数据包分配在数据流B中的位置；其中，所述调度规则包括优化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延。
优选的，暂存进入所述结点的数据流A的数据包，并记录所述数据包进入所述结点的时间进一步包括：定义数据流Ai在时间T内第一个数据包进入缓存i的时刻为时刻0，并对时间T内数据流Ai的数据包按照时刻增加的顺序编号，则，所述数据流Ai的数据包编号集合IA(i)＝{1，2，...，Φ(Ai)}；又，所述数据流Ai的每个数据包进入结点的时刻为：
其中，K表示所述数据流A的数量，x表示所述数据包的编号。
优选的，假设y(i，x)表示经过调度后所述数据流Ai中编号为x的数据包在所述数据流B中对应的位置，则所述数据包x离开结点的时刻为：
优选的，所述最大传输时延是指所述数据包经过所述汇聚结点装置的最大转发时延；利用如下公式计算所述数据流Ai中编号为x的所述数据包经过汇聚结点N的转发时延：
其中，最大转发时延为：
优选的，根据权利要求9所述的调度方法，其特征在于，利用如下约束条件优化所述最大转发时延：
其中，P0表示最小化所述最大转发时延的优化问题，Iinitial(B)＝{1，2，...，Φ(B)}为所述数据流B中所有数据包位置组成的集合。
优选的，根据调度规则，控制所述数据包离开所述结点的时间，为所述数据包分配在数据流B中的位置进一步包括：
利用穷尽搜索方式在所有调度方案中选择出可实现最小化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延的最优调度方案；
根据所述最优调度方案，控制所述数据包离开所述结点的时间，为所述数据包分配在数据流B中的位置；
优选的，根据调度规则，控制所述数据包离开所述结点的时间，为所述数据包分配在数据流B中的位置进一步包括：
根据所述数据流A的速率对所述数据流A的数据包进行排序；
根据所述排序为所述数据包设置调度优先级；
为所述调度优先级高的所述数据包优先分配所述数据流B中的位置。
优选的，所述速率越高，所述数据包对应的所述调度优先级越低。
根据本发明的另一个方面，还提供一种计算机可读存储介质，包括存储在所述可读存储介质上的计算机程序，其中，所述程序执行如上所述的步骤。
根据本发明的另一个方面，还提供一种集中式传输网络系统，包括前传网络FH；所述前传网络FH包括MAC层、PHY层以及上述汇聚结点装置；所述汇聚结点装置用于实现数据流从所述PHY层到所述MAC层的调度。
优选的，该传输网络系统还包括集中式BBU池和分布式RRH，其中，所述分布式RRH用于实现所述PHY层的全部功能；所述集中式BBU池用于实现所述MAC层及以上的集中化处理；所述前传网络FH的数据流与所述分布式RRH的流量相关联。
相对于现有技术，本发明取得了如下有益技术效果：
本发明提供的一种传输网络结点调度装置及方法，通过准确控制每个数据包离开汇聚结点N的时间，并为各数据包分配在数据流B中的传输位置，可以有效降低多个FH数据流所有数据包的最大FH传输时延，从而减小基带处理资源池的最短处理时延要求，减小设备的复杂度；具体的，本发明还提供了穷尽搜索的Optimal最优调度方法，以及根据数据流速率调整数据包传输优先级的LRSF调度方法，通过设置数据流速率越高优先级越低，使得优先级较低的数据流的不同数据包有更大概率获得较早的调度位置，从而减小Dmax。
附图说明
图1是本发明优选实施例提供的树型以太网传输网络模型结构示意图。
图2是本发明优选实施例提供的汇聚结点装置结构示意图。
图3是本发明优选实施例提供的一种移动通信系统架构示意图。
图4是本发明优选实施例提供的数据流Ai的数据包形成过程示意图。
图5是本发明优选实施例提供的仿真参数设置表。
图6是本发明优选实施例提供的仿真结果对比示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有技术中提出了多种方案来提高传输网络的传输效率。例如，下一代前传网络接口NGFI(Next Generation Fronthaul Interface)的架构，在该架构中，将BBU的部分处理功能移至RRH中，使FH数据流带宽随移动数据流量动态变化，大幅降低FH数据流带宽需求；在此基础上，FH传输基于以太网协议实现，FH数据流基于以太网包传输，通过以太网包存储转发，利用移动数据流量在空间分布的随机性，多个FH数据流经过汇聚结点调度后复用为单一数据流实现统计复用，从而以较少的FH数据流带宽实现相同的系统功能，提高FH传输效率。
其中，FH传输时延是NGFI架构中的重要参数，其具体是指数据包从离开BBU到进入RRH的时间，FH传输时延越大，留给BBU处理的时间越短，设备复杂度越高。由于NGFI通过以太网包进行FH传输，FH中的结点对多个FH数据流进行调度实现数据包的存储转发，进而在NGFI中每个数据包的FH时延因结点的存在而增加；并且，在NGFI架构中对FH传输时延有严格要求：即单向最大传输时延不超过220μs。
为了减小数据流中数据包的FH传输时延，现有技术中有分析认为每个RRH对FH数据进行以太网组包时延和数据包在结点进行存储转发时延是影响FH时延的重要因素，从而提出了通过求取以太网数据包填充载荷的最优解实现组包时延和存储转发时延之和最大值的最小化。特别地，当FH传输时延不满足要求时，在结点中会丢弃不满足时延要求的数据包。但发明人通过分析认为，由于在NGFI中丢包率要求小于10-7，而一般丢包主要由FH传输物理链路导致，如果在结点丢弃不满足时延要求的数据包，很容易导致系统总丢包率增加，无法满足系统丢包率要求。
现有技术中还提出了包含6个功能模块的结点模型，研究多个FH数据流经过结点的最大转发时延，但是发明人分析后认为，这种模型中结点的多个功能模块对FH数据流的复杂处理同样可能会导致FH时延的增加。
另外，现有技术中还提出了结点对多个数据包均匀排列的CoE(CPRI overEthernet)数据流的调度方法，但是发明人分析后发现，CoE数据流是将CPRI数据打包转化为以太网数据流进行FH传输，由于CPRI速率成比例关系，使得多个CoE数据流的以太网包数量也成比例关系，而在实际的以太网前传网络系统中，多个FH数据流的数据包数量与移动数据流量相关，很难满足成比例条件，因此上述结点的调度方法并不适用于以太网前传网络系统中。
为了解决上述现有技术中的问题，发明人经研究提出了一种结点调度方法，根据树型以太网传输网络中传输时延与汇聚结点的关联特性，即以太网数据流每个以太网包的传输时延由于汇聚结点的存在而增加，且多个数据流的不同数据包时延不同，提供一种树型以太网传输网络的汇聚结点装置对多个以太网数据流进行调度，从而降低多个以太网数据流中所有数据包的最大传输时延，提高传输效率。下面将结合具体实施例进行详细说明。
图1是本发明优选实施例提供的树型以太网传输网络模型结构示意图，如图1所示，在该树型以太网传输网络中共有K+1个PC机和1个汇聚结点N，其中，K个源PC机R1，R2，...，RK同时经由汇聚结点N向目的PC机D发送以太网数据流。假设K个源PC机R1，R2，...，RK对应的以太网数据流分别为A1，A2，...，AK，利用汇聚结点N对这些以太网数据流进行调度后，可复用为以太网数据流B发送至目的PC机D。
由此可知，在图1所示的系统模型中，K个源PC机R1，R2，...，RK发送以太网数据流的传输时延由数据流在以太网传输链路I和以太网传输链路II中的链路传输时延以及在汇聚结点N的转发时延组成。假设汇聚结点N到K个源PC机和目的PC机的距离均相等，所有以太网数据流的链路传输时延均相同，则汇聚结点N的转发时延是影响传输时延的重要因素。
图2是本发明优选实施例提供的汇聚结点装置结构示意图，如图2所示，该装置包括K个缓存模块和1个数据流调度器。其中，缓存模块用于暂存由源PC机传输至汇聚结点装置N的数据流的数据包；数据流调度器用于实现对缓存模块中各数据包的最优调度，具体的，数据流调度器可用于控制缓存模块中各数据包从对应缓存模块内读出并离开结点的时间，并为各数据包分配在数据流B中的传输位置。
根据本发明的另一个方面，还提供一种利用上述汇聚结点装置中的数据流调度器对缓存模块中的数据流进行结点调度的方法，通过准确控制每个数据包离开汇聚结点N的时间，来减小数据包在汇聚结点N的转发时延，具体的：
假设在图1中的系统模型中，以太网数据流A1，A2，...，AK和B的以太网包在时间T内均匀排列，在时间T内的数据包数量分别为Φ(A1)，Φ(A2)，...，Φ(AK)和Φ(B)，即数据流A1，A2，...，AK和数据流B的速率，同时，定义集合K＝{1，2，...，K}为系统中源PC机组成的集合。
当数据流Ai(i∈K)的数据包进入对应的缓存i内时，定义数据流Ai在时间T内第一个数据包进入缓存i的时刻为时刻0，并对时间T内数据流Ai的数据包按照时刻增加的顺序编号，则可获得组成Ai的数据包编号集合IA(i)＝{1，2，...，Φ(Ai)}，则有Ai的每个数据包进入结点的时刻为：
当数据流的数据包存入缓存模块后，数据流调度器可通过控制每一个数据包从对应缓存内读出并离开汇聚结点N的时间，为每个数据包分配在数据流B中的传输位置，实现以最优转发时延对数据流在汇聚结点N执行调度。
在本发明的一个实施例中，假设y(i，x)表示经过调度控制器调度后，数据流Ai中编号为x的数据包在B中对应的编号，即数据包在B中的调度位置，则有该数据包离开结点的时刻可表示为：
其中IB(i)＝{y(i，1)，y(i，2)，...，y(i，Φ(Ai))}为数据流Ai对应的所有数据包在B中的调度位置组成的集合。
则有数据流Ai中编号为x的数据包经过汇聚结点N的转发时延为：
根据上述公式(3)可知，不同数据包经过汇聚结点N的转发时延由缓存时延和调度时延组成，假设所有数据包的包长均相同，则所有数据包对应的缓存时延也相同，均为TS。
则有，对于K个数据流的所有数据包来说，其经过结点的最大转发时延Dmax可以表示为：
由于传输时延由结点转发时延及链路传输时延构成，不同数据包的链路传输时延均相同，为了使数据流调度器执行最优调度，从而实现最小化K个数据流所有数据包的最大传输时延，则可重点关注数据包经过的汇聚结点的转发时延，通过求解数据流Ai的所有数据包在B中的位置集合IB(i)最小化Dmax，则上述优化问题P0可以表示如下：
其中，Iinitial(B)＝{1，2，...，Φ(B)}为数据流B中所有数据包位置组成的集合。
由上述约束条件公式(5)～(7)可知，公式(5)可用于约束数据流Ai的每个数据包从缓存中读出时刻滞后于数据包缓存完毕时刻；公式(6)可用于保证结点调度过程中不产生数据包的丢失；公式(7)可用于保证结点调度过程中不产生数据包冲突，即在数据流B的Φ(B)个调度位置中，任意调度位置仅能分配给K个源PC机数据流中所有数据包的其中一个数据包。
通过分析上述优化问题P0可知，数据流调度器在对K个数据流执行调度时，共有K！种不同的调度方法，在执行最优调度方法选择时，可以通过在K！不同调度方法中穷尽搜索的方式，找到可实现对K个数据流执行完全调度的最小化Dmax，作为最优的调度方法。
在本发明的一个实施例中，当数据流数量K较大时，上述穷尽搜索方法的复杂度极高。为了节省计算成本，发明人还提出了一种低复杂度结点数据流调度方法LRSF(Low RateFlow Scheduled First)来计算上述优化问题P0的次优解，具体的：
假设对于K个以太网传输链路I的数据流Ai(i∈K)，经过优先级排序后变为数据流Aj(j＝Θ1，Θ2，...，ΘK)，其中，的优先级最高，的优先级最低，则该低复杂度结点调度方法可包括以下步骤：
S10、对K个以太网传输链路I的数据流按照速率从小到大的排列顺序排序，则有：
Φ(AΘ1)≤Φ(AΘ2)≤…≤Φ(AΘK)
以及，初始化数据流B中可用调度位置集合I(B)＝Iinitial(B)；
S20、假设表示上取整运算，对数据流Aj(j＝Θ1，Θ2，...，ΘK)的数据包x(x＝1，2，...，Φ(Aj))，则可获得数据包x在数据流B中的最小调度位置y(j，x)min为：
S30、按照数据流优先级由高到低的顺序确定每个数据流Aj(j＝Θ1，Θ2，...，ΘK)中的每个数据包x(x＝1，2，...，Φ(Aj))在数据流B中的调度位置y(j，x)，具体的：
其中，表示数据流B可用调度位置集合I(B)中大于y(j，x)min的最小元素。
S40、当数据流Aj的数据包x确定了在数据流B中的调度位置y(j，x)后，此调度位置被占据，数据流B的可用调度位置集合I(B)更新为I(B)＝I(B)\{y(j，x)}，其中，I(B)＝I(B)\{y(j，x)}表示从集合I(B)的所有元素中删除元素y(j，x)；
S50、当j＝ΘK，x＝Φ(Aj)时，K个以太网传输链路I的数据流的所有数据包均能够找到在数据流B中的调度位置，数据流调度器可直接执行调度直到调度完毕，输出为IB(Θ1)，IB(Θ2)，...，IB(ΘK)；否则，将继续执行步骤S30和S40。
根据本发明的另一个方面，还提供一种包括上述汇聚结点调度装置的移动通信系统架构，图3是本发明优选实施例提供的一种移动通信系统C-RAN(Cloud Radio AccessNetwork)架构示意图，如图3所示，以集中式架构中树型以太网前传网络的上行传输为例，其中，K个RRH表示为Ri(i∈K)，对应K个FH数据流Ai(i∈K)采用以太网承载，经过FH部分I到达单一汇聚结点N，从而利用汇聚结点N进行以太网包交换，通过缓存和调度将K个数据流复用为单一数据流B，再经过FH部分II进入BBU资源池处理。
通过汇聚结点N的以太网包交换，可利用FH部分I的多个FH数据流的统计特性，使FH部分II的传输带宽小于所有FH部分I传输带宽的总和，从而降低对FH部分II的FH传输带宽需求，实现统计复用。由于时延是以太网前传网络中的重要参数，BBU资源池中设备要求的最短处理时间按照最大FH时延设计，因此汇聚结点调度装置将采用优化调度方法来降低多个FH数据流不同数据包的最大FH时延。
图4是本发明优选实施例提供的数据流Ai的数据包形成过程示意图，如图4所示，将图3所示的系统架构模型中的FH划分为MAC-PHY，即，RRH实现PHY层全部功能，BBU池实现MAC层及以上集中化处理。此时，FH在TTI(Transmission Time Interval)内传输1个TB(Transport Block)的数据量，传输形式为以太网包MAC PDU(Protocol Data Units)，其中，T表示移动通信系统中1个子帧的时间长度，例如，在LTE(Long Term Evolution)中为1ms，在5G New Radio中定义的Numerology也为1ms。
假设每个PRB(physical resource block)时间长度为1个TTI，在频域上所占带宽为Δf，当系统带宽为W时，1个TTI时间内PRB的数量为nPRB＝W/Δf；若为小区内每个用户分配1个PRB，定义Ui为Ri对应小区内的用户数量，根据上述FH中MAC-PHY的划分，在系统带宽内的所有nPRB个PRB中有Ui个PRB用来数据传输，因此FH数据流的速率与RRH小区中流量相关。
进一步的，将每个PRB对应一个TB的数据量，通过对时间T内Ui个TB对应数据进行打包，可形成数据流Ai在时间T内均匀排列的以太网数据包(MAC PDU)。由Φ(Ai)表示时间T内数据流Ai的数据包数量，Φ(Ai)可以表示为：
其中，S表示1个TB的数据量(单位为字节Byte)，L表示每个以太网数据包的字节长度(单位为字节Byte)，由Φ(B)表示在时间T内数据流B的数据包数量，为K个FH部分I的数据流Ai在时间T内数据包的数量和，则Φ(B)可以表示为：
图5是本发明优选实施例提供的上述集中式架构中树型以太网前传网络的仿真参数设置表，并利用本发明提供的穷尽搜索式(Optimal)调度方法以及LRSF调度方法进行仿真实验，并与现有的CDJM(Conflicts，delay and jitter management)调度方法和RS(Random schedule)调度方法进行比较。
图6是本发明优选实施例提供的仿真结果对比示意图，如图6所示，其中X轴表示数据流的数量，Y轴表示汇聚结点的最大转发时延Dmax，由比较结果可知，由于优先级较低数据流的数据包在数据流B中的调度位置靠后，LRSF调度方法的Dmax随着数据流数量K的增加而增加。同时，LRSF调度方法优于CDJM和RS调度方法，此外，当数据流数量K较小的值时，LRSF调度方法与最优调度方法Optimal重合。
由此可知，本发明提供的树型传输网络的结点调度方法及装置，通过准确控制每个数据包离开汇聚结点N的时间，来减小数据包在汇聚结点N的转发时延，并且提供了Optimal调度方法和LRSF调度方法，根据数据流速率调整数据包的优先级，数据流速率越高优先级越低，优先级较低的数据流的不同数据包有更大概率获得较早的调度位置，从而减小Dmax。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

Claims (16)

1.一种传输网络的汇聚结点装置，用于将进入所述汇聚结点装置的数据流A复用为数据流B，所述汇聚结点装置包括：
缓存模块，用于接收并暂存所述数据流A对应的数据包；
数据流调度器，用于根据调度规则，控制所述数据包从对应的所述缓存模块内读出和/或离开所述汇聚结点装置的时间，以及用于为所述数据包分配在所述数据流B中的位置；
其中，所述调度规则包括优化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延。
2.根据权利要求1所述的汇聚结点装置，其特征在于，所述调度规则还包括最小化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延。
3.根据权利要求1所述的汇聚结点装置，其特征在于，所述调度规则还包括根据所述数据流A的速率设置所述数据包的优先级，根据所述优先级为所述数据包分配在所述数据流B中的位置。
4.根据权利要求3所述的汇聚结点装置，其特征在于，所述调度规则还包括所述数据流A的速率越高，对应的所述数据包优先级越低，其中，所述优先级越低的所述数据包有更大概率获得所述数据流B中较早的位置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的汇聚结点装置，其特征在于，所述最大传输时延是指所述数据包经过所述汇聚结点装置的最大转发时延。
6.一种用于权利要求1-5之一的汇聚结点装置的调度方法，包括：
暂存进入所述结点的数据流A的数据包，并记录所述数据包进入所述结点的时间；
根据调度规则，控制所述数据包离开所述结点的时间，为所述数据包分配在数据流B中的位置；
其中，所述调度规则包括优化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延。
7.根据权利要求6所述的调度方法，其特征在于，暂存进入所述结点的数据流A的数据包，并记录所述数据包进入所述结点的时间进一步包括：
定义数据流Ai在时间T内第一个数据包进入缓存i的时刻为时刻0，并对时间T内数据流Ai的数据包按照时刻增加的顺序编号，则，所述数据流Ai的数据包编号集合IA(i)＝{1,2，…，Φ(Ai)}，又，所述数据流Ai的每个数据包进入结点的时刻为：
其中，K表示所述数据流A的数量，x表示所述数据包的编号。
8.根据权利要求7所述的调度方法，其特征在于，假设y(i,x)表示经过调度后所述数据流Ai中编号为x的数据包在所述数据流B中对应的位置，则所述数据包x离开结点的时刻为：
。
9.根据权利要求8所述的调度方法，其特征在于，所述最大传输时延是指所述数据包经过所述汇聚结点装置的最大转发时延；
利用如下公式计算所述数据流Ai中编号为x的所述数据包经过汇聚结点N的转发时延：
其中，最大转发时延为：
10.根据权利要求9所述的调度方法，其特征在于，利用如下约束条件优化所述最大转发时延：
其中，P0表示最小化所述最大转发时延的优化问题，Iinitial(B)＝{1,2,…,Φ(B)}为所述数据流B中所有数据包位置组成的集合。
11.根据权利要求6所述的调度方法，其特征在于，根据调度规则，控制所述数据包离开所述结点的时间，为所述数据包分配在数据流B中的位置进一步包括：
利用穷尽搜索方式在所有调度方案中选择出可实现最小化所有所述数据包在所述汇聚结点装置的最大传输时延的最优调度方案；
根据所述最优调度方案，控制所述数据包离开所述结点的时间，为所述数据包分配在数据流B中的位置。
12.根据权利要求6所述的调度方法，其特征在于，根据调度规则，控制所述数据包离开所述结点的时间，为所述数据包分配在数据流B中的位置进一步包括：
根据所述数据流A的速率对所述数据流A的数据包进行排序；
根据所述排序为所述数据包设置调度优先级；
为所述调度优先级高的所述数据包优先分配所述数据流B中的位置。
13.根据权利要求12所述的调度方法，其特征在于，所述速率越高，所述数据包对应的所述调度优先级越低。
14.一种计算机可读存储介质，包括存储在所述可读存储介质上的计算机程序，其中，所述程序执行如权利要求6-13任一项所述的步骤。
15.一种集中式传输网络系统，包括前传网络FH；所述前传网络FH包括MAC层、PHY层以及如权利要求1-5任一项所述的汇聚结点装置；所述汇聚结点装置用于实现数据流从所述PHY层到所述MAC层的调度。
16.根据权利要求15所述的传输网络系统，其特征在于，还包括集中式BBU池和分布式RRH，其中，所述分布式RRH用于实现所述PHY层的全部功能；所述集中式BBU池用于实现所述MAC层及以上的集中化处理；所述前传网络FH的数据流与所述分布式RRH的流量相关联。
CN201910405487.4A 2019-05-16 2019-05-16 一种传输网络结点的调度装置及方法 Active CN110233803B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910405487.4A CN110233803B (zh) 2019-05-16 2019-05-16 一种传输网络结点的调度装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910405487.4A CN110233803B (zh) 2019-05-16 2019-05-16 一种传输网络结点的调度装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110233803A true CN110233803A (zh) 2019-09-13
CN110233803B CN110233803B (zh) 2021-07-23

Family

ID=67860645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910405487.4A Active CN110233803B (zh) 2019-05-16 2019-05-16 一种传输网络结点的调度装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110233803B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113472570A (zh) * 2021-06-26 2021-10-01 华北电力大学 一种面向电力通信的时延敏感前传网流量调度方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1235473A (zh) * 1998-03-03 1999-11-17 松下电器产业株式会社 具有强化电子节目指南功能的多媒体记录设备
CN101212389A (zh) * 2006-12-30 2008-07-02 华为技术有限公司 一种突发汇聚控制方法及相应的装置、通信设备
US20120008641A1 (en) * 2009-03-31 2012-01-12 Freescale Semiconductor Inc. Receiving node in a packet communications system and method for managing a buffer in a receiving node in a packet communications system
CN103987088A (zh) * 2014-04-28 2014-08-13 北京邮电大学 基于异构网络融合的动态上行和下行流量卸载方法及系统
US20170034843A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Qualcomm Incorporated Scheduler methods for data aggregation over multiple links
US20170244648A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-24 Microsemi Storage Solutions (U.S.), Inc. Systems and methods for transportation of multiple constant bitrate data streams
CN107889155A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 中兴通讯股份有限公司 一种网络切片的管理方法及装置
US10009673B1 (en) * 2017-09-15 2018-06-26 Futurewei Technologies, Inc. Efficient CPRI transmission
CN109005595A (zh) * 2018-06-29 2018-12-14 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 自适应选择多信道自组织网络时频块的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1235473A (zh) * 1998-03-03 1999-11-17 松下电器产业株式会社 具有强化电子节目指南功能的多媒体记录设备
CN101212389A (zh) * 2006-12-30 2008-07-02 华为技术有限公司 一种突发汇聚控制方法及相应的装置、通信设备
US20120008641A1 (en) * 2009-03-31 2012-01-12 Freescale Semiconductor Inc. Receiving node in a packet communications system and method for managing a buffer in a receiving node in a packet communications system
CN103987088A (zh) * 2014-04-28 2014-08-13 北京邮电大学 基于异构网络融合的动态上行和下行流量卸载方法及系统
US20170034843A1 (en) * 2015-07-29 2017-02-02 Qualcomm Incorporated Scheduler methods for data aggregation over multiple links
US20170244648A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-24 Microsemi Storage Solutions (U.S.), Inc. Systems and methods for transportation of multiple constant bitrate data streams
CN107889155A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 中兴通讯股份有限公司 一种网络切片的管理方法及装置
US10009673B1 (en) * 2017-09-15 2018-06-26 Futurewei Technologies, Inc. Efficient CPRI transmission
CN109005595A (zh) * 2018-06-29 2018-12-14 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 自适应选择多信道自组织网络时频块的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113472570A (zh) * 2021-06-26 2021-10-01 华北电力大学 一种面向电力通信的时延敏感前传网流量调度方法
CN113472570B (zh) * 2021-06-26 2024-02-02 华北电力大学 一种面向电力通信的时延敏感前传网流量调度方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110233803B (zh) 2021-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11438800B2 (en) Apparatus, system and method for traffic data management in wireless communications
CN109041193B (zh) 一种基于noma的网络切片动态联合用户关联和功率分配方法
CN106341346A (zh) 基于SDN的数据中心网络中一种保障QoS的路由算法
CN110505099A (zh) 一种基于迁移a-c学习的服务功能链部署方法
CN110493360A (zh) 多服务器下降低系统能耗的移动边缘计算卸载方法
CN102111819B (zh) 一种延迟容忍网络
CN102014500B (zh) 无线接入网中带宽高效分配方法
CN105224393B (zh) 一种JT-CoMP在C-RAN架构下的虚拟机调度机制
WO2023108718A1 (zh) 一种云边协同光载网络频谱资源分配方法及系统
CN113746677A (zh) 一种面向5g新空口的网络切片内资源分配方法
Klinkowski Optimization of latency-aware flow allocation in NGFI networks
Zhang et al. QoS-aware virtualization resource management mechanism in 5G backhaul heterogeneous networks
Li et al. A trade-off task-offloading scheme in multi-user multi-task mobile edge computing
Zhang et al. Energy-efficient frame aggregation scheme in IoT over fiber-wireless networks
Arfaoui et al. Minimization of delays in multi-service cloud-RAN BBU pools
CN110233803B (zh) 一种传输网络结点的调度装置及方法
CN113032146A (zh) 一种面向多接入边缘计算环境的健壮性服务供应方法
CN115134364B (zh) 基于o-ran物联网系统的节能计算卸载系统及方法
Li et al. Dynamic cache placement, node association, and power allocation in fog aided networks
Yang et al. Slicing allocation optimization based on MEC service-aware in 5G smart grids enabled surveillance system
CN109450809B (zh) 一种数据中心调度系统及方法
Ali et al. Multi-Radio Parallel Offloading in Multi-Access Edge Computing: Optimizing Load Shares, Scheduling and Capacity
Li et al. Intercell interference-aware scheduling for delay sensitive applications in C-RAN
JP2017135641A (ja) 無線通信装置、方法及びプログラム
Liu et al. Flow scheduling with low fronthaul delay for NGFI in C-RAN

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant