FI118072B - Viiveominaisuudet säilyttävä menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken - Google Patents

Viiveominaisuudet säilyttävä menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken Download PDF

Info

Publication number
FI118072B
FI118072B FI20041237A FI20041237A FI118072B FI 118072 B FI118072 B FI 118072B FI 20041237 A FI20041237 A FI 20041237A FI 20041237 A FI20041237 A FI 20041237A FI 118072 B FI118072 B FI 118072B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
packet
packets
traffic
scheduling
weighting
Prior art date
Application number
FI20041237A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20041237A0 (fi
FI20041237A (fi
Inventor
Janne Vaeaenaenen
Original Assignee
Tellabs Oy
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 Tellabs Oy filed Critical Tellabs Oy
Priority to FI20041237A priority Critical patent/FI118072B/fi
Publication of FI20041237A0 publication Critical patent/FI20041237A0/fi
Priority to EP05396025.8A priority patent/EP1641199B1/en
Priority to CN2005101199761A priority patent/CN1770744B/zh
Priority to US11/232,888 priority patent/US7826354B2/en
Publication of FI20041237A publication Critical patent/FI20041237A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI118072B publication Critical patent/FI118072B/fi

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
    • H04L47/2441—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]
    • 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
    • H04L47/2408—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS for supporting different services, e.g. a differentiated services [DiffServ] type of service
    • 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
    • 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
    • H04L47/562—Attaching a time tag to queues
    • 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
    • H04L47/6215—Individual queue per QOS, rate or priority
    • 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
    • H04L47/622—Queue service order
    • H04L47/623—Weighted service order

Landscapes

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

Description

118072
Viiveominaisuudet säilyttävä menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä 5 siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken.
Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken.
10 Tässä asiakirjassa käytetään niin tunnetun tekniikan kuin keksinnönkin kuvauksessa seuraavia lyhenteitä:
CoS Palvelunlaatuluokka (Class of Service), DRR Deficit Round Robin, eräs painokerroinperusteinen vuorotusmenetelmä [2], 15 DT Palvelunlaatuluokka sovelluksille, joille ei taata tiedonsiirtoviiveen ja viiveen vaihtelun yläraja-arvoja (Data Transfer), DSCP Paketin kantama tieto siitä, mihin palvelunlaatuluokkaan kyseinen paketti kuuluu (Differentiated Services Code Point), ;·. MDRR Modified Deficit Round Robin, eräs painokerroinperusteinen 20 vuorotusmenetelmä [3], • * :*·.· QoS Palvelun laatu (Quality of Service), • * *:··; RT Palvelunlaatuluokka sovelluksille, joille tiedonsiirtoviive ja viiveen vaihtelu t pyritään minimoimaan mutta jotka eivät hyödynnä hetkellisesti vapaana 4 · · olevaa tiedonsiirtoverkon kapasiteettia (Real Time), 25 SFQ Start-time Fair Queuing, eräs painokerroinperusteinen vuorotusmenetelmä [1], • · · ^ • · ·* *·;·* wfq Painokerroinperusteinen vuorotusmenetelmä, käytetään yleisnimenä ···../ ·.* · (weighted fair queuing), ν • · * :·'··ί « · _ *··.* WFQ Weighted Fair Queuing, eräs painokerroinperusteinen vuorotusmenetelmä . **" 30 [1], * · ♦ · , t • * · * · 2 1 1 8072 j.
Pakettikytkentäisessä tietoliikennejäijestelmässä on usein edullista, että siirrettävät tietoliikennepaketit (Pkt, kuvio 1, jäljempänä ’paketti’) luokitellaan kuuluviksi eri palvelunlaatuluokkiin (CoS) sen mukaan, millaisia tarpeita tietoliikennepalvelua käyttävillä sovelluksilla on, ja toisaalta sen mukaan, millaisia sopimuksia palvelun laadusta 5 tietoliikennepalveluntaijoaja on tehnyt asiakkaidensa kanssa. Esimerkiksi tavallisen puhelinsovelluksen kohdalla on olennaista, että sovelluksen tarvitsema tiedonsiirtonopeus on käytettävissä tarvittavan ajan ja siirto viive on riittävän pieni sekä siirto viiveen vaihtelu riittävän vähäistä. Puhelinsovelluksessa ei ole hyötyä siitä, että sovellukselle tarjottavaa tiedonsiirtonopeutta voitaisiin hetkellisesti kasvattaa, mikäli tiedonsiirtoverkon kuormitus 10 on kyseisenä ajankohtana vähäistä. Sen sijaan esimerkiksi ladattaessa www-sivua on erittäin edullista, jos voidaan hyödyntää verkon hetkellisestikin vapaana olevaa kapasiteettia täysimääräisesti.
Tarkastellaan esimerkinomaisesti tilannetta, jossa tietoliikennepalvelu tarjoaa 15 seuraavanlaisia palvelunlaatuluokkia: - RT (Real Time): sovelluksille, joille tiedonsiirtoviive ja siirtoviiveen vaihtelu pyritään minimoimaan, mutta sovellukselle tarjottavaa hetkellistä tiedonsiirtonopeutta ei kasvateta vaikka tiedonsiirtojärjestelmän kuormitus olisikin kyseisenä ajankohtana 20 vähäistä.
• · * • · · • · • · • · ·.*·· - DT (Data Transfer): sovelluksille, joille siirtoviiveelle ja viiveen vaihtelulle ei taata ' * yläraja-arvoja mutta joille hyödynnetään kunakin ajankohtana vapaana olevaa • · * ····* tiedonsiirtojärjestelmän kapasiteettia.
• t · 25 .. Tarkastellaan esimerkinomaisesti seuraavanlaista kuviossa 1 esitettyä tilannetta, jossa * · • ·· tiedonsiirtolinkin S kapasiteetti jaetaan kahden asiakkaan AI ja A2 kesken siten, että • · * · - *·* molemmille asiakkaille annetaan vähintään 50 % kapasiteetista. Mikäli toinen asiakkaista ·· * 1 • · · • ^ käyttää tietyllä aikavälillä omaa 50 % kiintiötään vähemmän kapasiteettia, on vapaa * · "1 30 kapasiteetti kyseisellä aikavälillä toisen asiakkaan käytössä. Molemmat asiakkaat voivat ··· V * tuottaa sekä RT että DT liikennettä. Koska RT liikenne on viivekriittistä, RT liikenne • · • · ♦ " oletetaan rajoitetuksi siten, että asiakas voi tuottaa RT liikennettä enintään 50 % 3 118072 tiedonsiirtolinkin S kapasiteetista. Mikäli kyseista rajoitusta ei tehtäisi, verkkoelementin NE1 puskurimuistit voisivat täyttyä hallitsemattomasti, jolloin myös siirtoviiveet kasvaisivat hallitsemattomasti. Jotta RT liikenteen viiveet saataisiin rajoitettua, RT liikennettä edustavat paketit vuorotetaan siirtolinkille S paremmalla etuoikeudella 5 (prioriteetilla) kuin DT liikennettä edustavat paketit.
Kuvio 2 esittää yhtä tunnetun tekniikan mukaista tapaa vuorottaa yhteisen siirtolinkin kapasiteettia ylläkuvatun kaltaisessa tilanteessa. Kuvion 2 esittämän järjestelmän toiminta on seuraava: 10 - Se, mihin palvelunlaatuluokkaan yksittäinen paketti kuuluu, on identifioitavissa pakettiin liitetyn tiedon perusteella (esimerkiksi DSCP = Differentiated Services Code Point [2]).
15 - Paketit ohjataan palvelunlaatuluokka- sekä asiakaskohtaisiin puskurimuisteihin (asiakaskohtaiset RT ja DT-puskurit).
- Asiakkaan liikenteen sisäisessä käsittelyssä RT liikennettä edustavat paketit :·. vuorotetaan paremmalla prioriteetilla kuin DT liikennettä edustavat paketit.
• ·· 20 • · • ·
:*·.· - Kunkin asiakkaan RT luokan liikenne oletetaan rajoitetuiksi (< 50 % siirtolinkin S
• · *:··: kapasiteetista) ennen vuorotinkoneistoa.
• · · ·*·♦.· • · · ·...· Ongelmana kuviossa 2 esitetyssä menetelmässä on, että perinteinen 25 painokerroinperusteinen vuorotusmenetelmä (wfq) käsittelee vuorottimelle tarjottuja * * * ·" Iiikennekomponentteja (LI ja L2) siten, että molemmat saavat niille varatun osuuden • * · • · *·;·* siirtolinkin S kapasiteetista (tässä tapauksessa 50 % kullekin). Jos esimerkiksi asiakkaalta
Ml
: AI on tarjolla RT paketti ja asiakkaalta A2 on tarjolla DT paketti, mikään ei takaa, että RT
* «t • *·..* paketti vuoroteltaisiin siirtolinkille ennen DT pakettia. Yleisesti katsoen vuorotusjärjestys # ,.*·* 30 on sattumanvarainen. Koska RT paketit edustavat viivekriittistä liikennettä, ne tulisi * * kuitenkin aina vuorottaa siirtolinkille S ennen DT paketteja.
4 118072
Kuvio 3 esittää toista tunnetun tekniikan mukaista tapaa vuorottaa yhteisen siirtolinkin S kapasiteettia ylläkuvatun kaltaisessa tilanteessa. Kuvion 3 esittämässä tilanteessa vuorotuksen toiminta on seuraava: 5 - Asiakkaiden AI ja A2 liikenteen RT osuudet (RTA1 ja RTA2) vuorotetaan painokerroinperusteisella vuorotusmenetelmällä (wfq). DT osuudet (DTA1 ja DTA2) vuorotetaan vastaavalla tavalla. RT ja DT osuuksiin kohdistuvat wfq vuorotukset hoidetaan toisistaan riippumattomasti.
10 - Lopullinen valinta siirtolinkille lähetettävästä paketista tehdään prioriteetti valitsimella RT ja DT liikenteiden välillä.
Ongelmana kuviossa 3 esitetyssä vuorotusmenetelmässä on, että asiakas AI tai A2 ei kaikissa tilanteissa saa luvattua 50 % osuutta siirtolinkin S kapasiteetista. Tarkastellaan
15 esimerkiksi tilannetta, jossa asiakas AI tuottaa RT liikennettä 50 % siirtolinkin S
kapasiteetista ja DT liikennettä myös 50 % siirtolinkin S kapasiteetista. Asiakas A2 tuottaa pelkästään DT liikennettä nopeudella 50 % siirtolinkin S kapasiteetista. Tässä tilanteessa haluttu toiminta olisi sellainen, että asiakaan AI tuottamasta liikenteestä RT liikenne
:\ pääsee eteenpäin ja DT liikenne joudutaan pudottamaan ja asiakkaan A2 tuottama DT
·*·*: 20 liikenne pääsee eteenpäin. Asiakas AI käyttäisi siis oman 50% kiintiönsä RT liikenteelle, * · : * *. · jonka siirto katsotaan tärkeämmäksi kuin DT liikenteen siirtoja asiakas A2 käyttäisi oman *:**: 50 % kiintiönsä DT liikenteelle. Se, miten asiakas jakaa oman kapasiteettiosuutensa RT ja ..*·* DT liikenteen kesken, on kyseisen asiakkaan sisäinen asia. Kuvion 3 mukaisessa • · ·
jäijestelmässä siirtolinkin S kapasiteetti jakautuu kuitenkin seuraavasti: 50 % asiakkaan AI 25 RT liikenteelle ja loppuosa jakaantuu tasan asiakkaan AI ja asiakkaan A2 DT
* * *
liikenneosuuksien kesken. Asiakas AI saa siis 75 % ja asiakas A2 25 % siirtolinkin S
i·* J
• * '*:** kapasiteetista. Tilanne ei ole tyydyttävä, koska asiakas A2 ei saa hänelle luvattua vähintään : 50 % osuutta siirtolinkin S kapasiteetista.
* · * 9 9 • · * * ..*·* 30 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatun tekniikan puutteellisuudet ja aikaansaada aivan uudentyyppinen menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken. Keksinnön kohteena on 5 118072 menetelmä, jolla voidaan toteuttaa vuorotinkoneisto siten, että viivekriittistä liikennettä edustavien pakettien vuorottaminen siirtolinkille ennen ei-viivekriittistä liikennettä edustavia paketteja voidaan taata ja lisäksi saavutetaan haluttu siirtolinkin S kapasiteetin jako eri liikenneryhmien välillä (ylläkuvatussa esimerkkitilanteessa asiakkaiden A1 ja A2 5 tuottamat liikenteet).
Keksintö perustuu siihen, että painokerroinperusteisessa vuorotuksessa (wfq) valinta tehdään vaiheittain seuraavasti: Vaiheessa 1) etsitään tarjolla olevien pakettien joukosta J ne paketit, joiden prioriteetti on korkein. Esimerkiksi, jos on kolme prioriteettitasoa 10 ’korkea’, ’keski’, ja ’matala’ ja jos valintakandidaatteina on N kappaletta ’keski’ prioriteetin paketteja ja M kappaletta ’matala’ prioriteetin paketteja, niin ensimmäisen vaiheen valinnan tulos on N:n ’keski’ prioriteetin paketin muodostama osajoukko JXHighest. Vaiheessa 2) suoritetaan kyseisestä osajoukosta JYHighest lopullinen valinta painokerroinperusteisella vuorotusmenetelmällä; esimerkiksi WFQ tai SFQ. Oleellista on, 15 että eri prioritettitasoja edustavien osajoukkojen käsittelyyn peräkkäisissä valintatilanteissa käytetään samaa painokerroinperusteista vuorotusprosessia. Tämä on olennainen ero verrattuna tunnetun tekniikan mukaisiin menetelmiin. Esimerkiksi kuvion 3 esittämä järjestelmä vastaa loogisesti muissa suhteissa keksinnön mukaista menetelmää paitsi, että ;·. kuvion 3 järjestelmässä eri prioriteettitasoja edustavia osajoukkoja käsitellään toisistaan • ***j 20 riippumattomilla painokerroinperusteisilla vuorotusprosesseilla.
• · *♦'· ♦ ·· # · *:**: Keksinnön mukaisessa järjestelmässä prioriteettiperusteiset valintaprosessit sekä ..*·* painokerroinperusteinen vuorotusvuorotusprosessi voidaan toteuttaa joko ohjelmoitavalla « · · ·...* prosessorilla tai kyseisiä toimintoja varten suunnitelluilla mikropiirikoneistoilla 25 (Application Specifir Integrated Circuit’ASIC’-toteutus).
··· • · * · • · * * · ···* Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patentti vaati- ··* *.* * muksen 1 tunnusmerkkiosassa.
• · « · * ·
Ml * ..)·* 30 Keksinnön mukaiselle laitteistolle puolestaan on tunnusomaista se, mikä on esitetty * « :.**i patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa.
6 118072
Keksinnöllä saavutetaan tunnetun tekniikan mukaisiin ratkaisuihin verrattuna se etu, että viivekriittistä liikennettä edustavien pakettien vuorattaminen siirtolinkille ennen ei- ^ viivekriittistä liikennettä edustavia paketteja voidaan taata ja lisäksi saavutetaan haluttu siirtolinkin kapasiteetin jako eri liikenneryhmien (esimerkiksi tiettyjen asiakkaiden 5 tuottamat liikenteet) välillä.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten kuvioiden mukaisten esimerkkien avulla.
10 Kuvio 1 esittää tarkasteluesimerkkinä käytettävää pakettikytkentäistä tietoliikennejärjestelmää. Asiakkailta AI ja A2 saapuvat tietoliikennepaketit vuorotetaan paketteja eteenpäin siirtävälle tiedonsiirtolinkille S verkkoelementissä NE1.
Kuvio 2 esittää lohkokaaviona yhtä tunnetun tekniikan mukaista järjestelmää siirtolinkin S 15 kapasiteetin vuorottami seksi asiakkaita AI ja A2 sekä edellämainittuja palvelunlaatuluokkia (RT ja DT) edustavien pakettien muodostamille liikennevoille.
Kuvio 3 esittää lohkokaaviona toista tunnetun tekniikan mukaista järjestelmää siirtolinkin S
:*. kapasiteetin vuorottami seksi asiakkaita AI ja A2 sekä edellämainittuja * 20 palvelunlaatuluokkia (RT ja DT) edustavien pakettien muodostamille liikennevoille.
« • · • · · • «· *;*·: Kuvio 4 esittää lohkokaaviona keksinnön mukaista järjestelmää esimerkinomaisessa käyttöympäristössä siirtolinkin S kapasiteetin vuorottamiseksi kahta eri asiakasta Aija A2 * · · :...· sekä edellämainittuja palvelunlaatuluokkia (RTjaDT) edustavien pakettien muodostamille 25 liikennevoille.
• · · • * ♦ * • · » • * '·“* Keksinnön mukaisen menetelmän teoreettinen perusta käy ilmi seuraavasta tarkastelusta.
• · · « · · ♦ · · *·♦ • · *···* Painokerroinperusteisessa vuorotusmenetelmässä vuorottimen sisääntulossa oleville ..*·* 30 paketeille muodostetaan järjestysindikaatio SJ (esimerkiksi Start__tag SFQ menetelmässä • * [1]) siitä, milloin kyseinen paketti tulee eteenpäinsiirtovuoroon. Ensimmäisenä siirretään eteenpäin se paketti, jonka järjestysindikaatio on arvoltaan sellainen, joka ilmaisee 7 118072 ai kai si nta eteenpäi nsii rtohetkeä.
Järjestysindikaation SJ muodostamisessa vuoroteltavalle paketille käytetään kyseisen paketin edustamaa palvelunlaatuluokkaa ja/tai muuta pakettiin liittyvää informaatiota 5 vastaavaa painokerrointa W. Mikäli liikennevuota LI edustaville paketeille asetetaan painokerroin Wi ja liikennevuota L2 edustaville paketeille painokerroin W2, niin liikennevoiden LI ja L2 saamien kapasiteettiosuuksien keskinäinen suhde onW| : W2.
Priori teetti perusteisessä vuorotusmenetelmässä vuorottettaviin paketteihin liittyy 10 prioriteettiarvo P. Pakettien prioriteettiarvot määräävät, mikä paketti seuraavaksi siirretään eteenpäin.
Havainnollistetaan seuraavassa keksinnön mukaisen vuorottimen toimintaa, kun painokerroinperusteisena vuorotusmenetelmänä käytetään SFQ (Start Time Fair Queuing) 15 algoritmia [1]. Vuoroteltavaa liikennevuota (kuten esimerkiksi LI ja L2 kuviossa 4) edustaviin paketteihin liittyy painokerroin IV, joka ilmaisee suhteellisen osuuden, paljonko kyseinen liikennevuo saa siirtolinkin kapasiteetista tilanteessa, jossa kaikki liikennevuot ovat aktiivisia eli tarjoavat pakettia siirtolinkille eteenpäinsiirrettäväksi. Lisäksi kuhunkin pakettiin liittyy prioriteettiarvo P, joka ilmaisee sen liikenneosuuden prioriteetin, jota * · * 20 kyseinen paketti edustaa. Vaatimuksena on, että korkeampaa prioriteettia P\ edustava « · ; ‘· paketti Pkt* valitaan aina siirrettäväksi ennen matalampaa prioriteettia P2edustavaa pakettia 9 · *:··: Pkt/ (P1 > P2).
• · · »»·· • · · :.,. · SFQ algoritmissa [ 1 ] jäijestysindikaatio SJ (Start tag) lasketaan liikennevuota i edustavalle 25 paketille Pkt* seuraavasti: • · · ·*· · ·«» • « ’·"* S7,* = max {v, SJik-i + paketinjcoko [bit] / W,}, (1) • ♦ « • ♦ · • ♦ · ♦ *···* missä Wj on pakettiin i liittyvä painokerroin ja v on pienin niistä aikaisemmin lasketuista .,*·* 30 jäijestysindikaatioista, jotka liittyvät aktiivisiin liikennevoihin (virtuaaliaika). Liikennevuo • ♦ V*i on aktiivinen, kun sitä edustava paketti on odottamassa eteenpäinsiirtoa tai on parhaillaan eteenpäinsiirrettävänä. Kullekin paketille jäijestysindikaatio lasketaan vain kerran; jo laskettua paketin järjestysindikaatiota ei myöhemmin muuteta.
8 118072
Perinteisessä SFQ algoritmissa valitaan se paketti, jonkajärjestysindikaatio 57;,* on pienin.
5 Keksinnön mukaisessa menetelmässä valintaprosessi on seuraava:
Vaihe 1: Haetaan tarkasteltavana olevien pakettien joukosta 7 ne, jotka kuuluvat korkeimpaan aktiivisena olevaan prioriteettiluokkaan (prioriteettiluokka on aktiivinen silloin, kun sitä edustavia paketteja on tarkasteltavana olevien pakettien joukossa). Saadaan 10 siis korkeinta aktiivista prioriteettia edustavien pakettien osajoukko AHighest.
Vaihe 2: Valitaan osajoukosta J\Highest eteenpäinsiirrettäväksi se paketti, jonka järjestysindikaatio 57 on pienin.
15 Kun liikennevuota i edustava paketti Pkt* saapuu tarkasteltavien pakettien joukkoon 7, lasketaan kyseiselle paketille järjestysindikaatio 57/,* yhtälön (1) mukaisesti, missä 57, * on saapuvaa pakettia liikennevuossa i edeltävään pakettiin Pkt*_; liittyvä jäijestysindikaatio.
Paketti saapuu joukkoon 7 joko silloin, kun pakettiin liittyvä liikennevuo aktivoituu, tai !*·,. silloin, kun saman liikennevuon edeltävä paketti on juuri siirretty eteenpäin (siis edeltävä ·*·*: 20 paketti poistuu joukosta 7 ja seuraava samaa liikennevuota edustava paketti on paketteja • · :t*.j varastoivassa puskurimuistissa taqolla).
*··· · * · ..II’ Jos esimerkiksi menneisyydestä tarkasteluhetkeen liikennevuot i ja j ovat saaneet yhtä • · *...* paljon siirtopalvelua ja kyseisiä liikennevoita edustaville paketeille on asetettu sama 25 painokerroin W(paketti kuuluu vuohon i) = W(paketti kuuluu vuohon j), ovat molempia ··· ·*” liikennevoita edustavien perättäisten pakettien järjestysindikaatiot kasvaneet samalla • · • * "* kulmakertoimella ajan suhteen. Jos liikennevuo i alkaa tarjota korkeamman prioriteetin • · · « · · *·* * paketteja kuin liikennevuo j, saa liikennevuo i palvelua (eteenpäinsiirtoa) mutta *·· • · *·;·* liikkennevuo j ei. Tällöin liikennevuohon i liittyvä järjestysindikaatio kasvaa peräkkäisillä ..li* 30 paketeilla mutta liikennevuohon j liittyvä järjestysindikaatio pysyy muuttumattomana, • · » · · *· *ί koska liikennevuon7 tarjoamaa pakettia ei siirretä eteenpäin. Jos tilanne muuttuu tietyn ajanhetken jälkeen sellaiseksi, että molemmat liikennevuot tarjoavat saman prioriteetin 9 118072 paketteja, liikennevuo j saa yksin palvelua niin kauan kunnes siihen liittyvä järjestysindikaatio on kasvanut samalle tasolle liikennevuohon i liittyvän järjestysindikaation kanssa. Toisin sanoen, jos jokin vuorotettava liikennevuo saa tietyllä ajanjaksolla etua prioriteetin perusteella, niin priori teetti edun loputtua etua saaneen 5 liikennevuon paketit ovat heikommassa asemassa verrattuna jonkin toisen liikennevuon samalla prioriteettitasolla oleviin paketteihin.
Esimerkiksi kuvan 4 mukaisessa tilanteessa, jos asiakas AI tuottaa RT liikennettä 50 % siirtolinkin S kapasiteetista ja saman verran DT liikennettä ja asiakas A2 tuottaa pelkästään 10 DT liikennettä 50 % siirtolinkin S kapasiteetista, niin asiakkaan AI RT liikenne ja asiakkaan A2 DT liikenne siirretään eteenpäin (yht, 100 % siirtolinkin kapasiteetista). Tällöin siis molemmat asiakkaat saavat heille varatun 50 % osuuden siirtolinkin S kapasiteetista. Se, miten kukin asiakas jakaa oman kapasiteettiosuutensa RT ja DT liikenteen kesken, on kyseisen asiakkaan sisäinen asia.
15
Yhtälössä 1 esiintyvä virtuaaliaika v tarvitaan, jottei aktiiviseksi tulevaa liikennevuota edustava paketti saisi vuorotuksessa etua siitä, että kyseisen paketin edustama liikennevuo ei ole edeltävänä ajanjaksona tarjonnut paketteja eteenpäinsiirrettäväksi. Kun liikennevuo ei :·. ole aktiivinen, ei siihen liittyvä jäijestysindikaatio kasva. Tämän jäijestysindikaation • ·· 20 antaminen tauon jälkeen saapuvalle paketille antaisi kyseiselle paketille edellä mainittua « · ;*·,· perusteetonta etua vuorotuksessa. Yhtälöstä (1) nähdään, että liikennevuon aktivoituessa • * ·:**: sitä edustavaa pakettia ei aseteta painokerroinperusteisenvuorotuksen kannalta parempaan <t*:* asemaan kuin kyseisellä hetkellä painokerroinperusteisen vuorotuksen suhteen parhaassa ϊ.,.5 asemassa oleva aikaisemmin saapunut paketti.
25 t·· •••ϊ Perinteisessä SFQ algoritmissa [1] virtuaaliajan määritelmä on seuraava: ”v on kulloinkin • · · • * '·;·* eteenpäinsiirrettävänä olevan paketin jäijestysindikaatio”. Jos keksinnön mukaisessa
• M
V * menetelmässä kaikki paketit edustavat samaa prioriteettiluokkaa, on aiemmin tässä • · * tekstissä esitetty virtuaaliajan määritelmä: ”v on pienin niistä aikaisemmin lasketuista « >t*j* 30 jäijestysindikaatioista, jotka liittyvät aktiivisiin liikennevoihin” yhtäpitävä alkuperäisen • · ί.*·· määritelmän kanssa, koska se paketti, johon liittyy pienin niistä aikaisemmin lasketuista jäijestysindikaatioista, jotka liittyvät aktiivisiin liikennevoihin, on samalla paketti, joka on 10 1 1 8072 i valittu eteenpäinsiirrettäväksi.
Tämän keksinnön yhteydessä käytettävänä painokerroinperusteisenavuorotusmenetelmänä voidaan käyttää myös jotain muuta kuin SFQ algoritmia, esimerkiksi Deficit Round Robin 5 (DRR) [2] tai Modified Deficit Round Robin (MDRR) [3].
Viitteet: 10 [1] Pawan Goyal, Hame M. Vin, Haichen Cheng. Start-time Fair Queuing: A scheduling Algorithm for Integrated Services Packet Switching Networks. Technical Report TR-96-02, Department of Computer Sciences, University of Texas Austin.
15 [2] John W. Lockwood, Lars Wischhof. Packet Scheduling for Link Sharing and Quality of
Service Support in Wireless Local Area Networks. Department of Computer Science, Applied Research Lab, Washington University, Saint Louis, November 13,2001.
|’.it [3] Presentation of MDRR (Modified Deficit Round Robin) / Cisco Systems / Location: ·*·*; 20 http://www.cisco.com/warp/public/63/mdrr_wred_overview.html • · • · • * · • · · • · .
·· «»· ♦ ··♦· • · · • · * « ♦ ·· 25 . .
• · · ···· .
···
• I
• t ·«· ··· ····''· • · * • · • · • * · ..:r 3o • « • · # • ·♦

Claims (8)

11 118072
1. Menetelmä siirtolinkkikapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken tietoliikenneverkkoelementissä (NE1), jossa 5 menetelmässä -digitaalista tietoa siirretään vakio- tai vaihtuvanmittaisina paketteina (Pkt), -jokaiseen pakettiin liitetään prioriteettiarvo (P), -jokaiseen pakettiin liitetään painokerroinarvo (W), 10 -prioriteettiarvovaihtoehtoja on vähintään kaksi, -niistä paketeista, jotka ovat tarjolla eteenpäinsiirrettäväksi, valitaan yksi, joka siirretään eteenpäin järjestelmästä uloslähtevällä tiedonsiirtolinkillä (S), ja siirron päätyttyä valitaan seuraava paketti, 15. u n n e 11 u siitä, että eteenpäinsiirrettävän paketin valinta suoritetaan kahdessa vaiheessa seuraavasti: 1) erotetaan eteenpäinsiirrettäväksi tarjottujen pakettien (Pkt) joukosta (/) niiden pakettien osajoukko (AHighest), johon kuuluvat etuoikeutetuinta tarjottujen pakettien joukosta (J) löytyvää prioriteettiarvoa edustavat paketit, ja 2) valitaan saadusta osajoukosta (AHighest) eteenpäinsiirrettävä paketti käyttäen : '·· 20 painokerroinperusteista vuorotusmenetelmää siten, että peräkkäisissä * * · ί .* valintatilanteissa eri prioriteettiarvoja (P) edustavia osajoukkoja (J\Highest) • * • ft·..· *· " käsitellään samalla painokerroinperusteisella vuorotusprosessilla.
• ·· · · • · * · ♦ *.*!.' 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että • · « · 25 painokerroinperusteisena vuorotusmenetelmänä käytetään SFQ menetelmää (Start-.·, time Fair Queuing [1]). • ·, ···» • · · • · • · • · · .1.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että * · · 7 • · « .···, painokerroinperusteisena vuorotusmenetelmänä käytetään DRR menetelmää (Deficit • · ·. 30 Round Robin [2]). ft ···· • ♦ · • · · * ♦ 118072 12
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että painokerroinperusteisena vuorotusmenetelmänä käytetään MDRR menetelmää (Modified Deficit Round Robin [3]). 5
5. Laitteisto siirtolinkkikapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken tietoliikenneverkkoelementissä (NE1), jossa laitteisto käsittää 10 -välineet digitaalista tietoa kantavien vakio-tai vaihtuvanmittaisten pakettien (Pkt) vastaanottamiseksi, -välineet priori teetti arvon (P) määrittämiseksi paketille, - -välineet painokerroinarvon (W) määrittämiseksi paketille, -välineet yhden paketin valitsemiseksi niiden pakettien joukosta, jotka ovat 15 tarjolla eteenpäinsiirrettäväksi, -välineet valitun paketin eteenpäinsiirtämiseksi uloslähtevällä tiedonsiirtolinkillä (S), tunnettu siitä, että laitteisto käsittää välineet, joiden avulla 1) voidaan erottaa ·« : *· 20 eteenpäinsiirrettäväksi tarjottujen pakettien joukosta (/) niiden pakettien osajoukko • · · * * a t ·* (AHighest), johon kuuluvat etuoikeutetuinta tarjottujen pakettien joukosta (J) • · * * * " löyty vääpri ori teettiarvoa edustavat paketit, ja joiden avulla 2) voidaan valita saadusta osajoukosta (AHighest) eteenpäinsiirrettävä paketti käyttäen painokerroinperusteista • Φ · "" vuorotusmenetelmää siten, että peräkkäisissä valintatilanteissa eri prioriteettiarvoja • a • a 25 (P) edustavia osajoukkoja (AHighest) voidaan käsitellä samalla painokerroinperusteisella vuorotusprosessilla. • * · · • · · • · * · ·
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto on tunnettu siitä, että laitteisto II* I · t käsittää välineet painokerroinperusteisen vuorotuksen suorittamiseksi SFQ ** * ·* 30 menetelmällä (Start-time Fair Queuing [1]). ··· ·*** • « • · a ··«
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto on tunnettu siitä, että laitteisto 13 118072 käsittää välineet painokerroinperusteisen vuorotuksen suorittamiseksi DRR menetelmällä (Deficit Round Robin [2]).
8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto on tunnettu siitä, että laitteisto käsittää välineet painokerroinperusteisen vuorotuksen suorittamiseksi MDRR menetelmällä (Modified Deficit Round Robin [3]). 10' ' 15 F1·· 20 ·· 1 • · 1 • ♦ · ... • · • φ · ·····. • · • · ··· ·1·· *«· · • · 25 . . • · · m ··1· • · · • · • · * · · * • ·« ··· ··· * Φ · • · • · >11 30 • · · · • « • · 1 • · 118072 14
FI20041237A 2004-09-24 2004-09-24 Viiveominaisuudet säilyttävä menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken FI118072B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041237A FI118072B (fi) 2004-09-24 2004-09-24 Viiveominaisuudet säilyttävä menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken
EP05396025.8A EP1641199B1 (en) 2004-09-24 2005-09-21 Method and aparatus for scheduling transmission link capacity between packet switched telecommunications flows
CN2005101199761A CN1770744B (zh) 2004-09-24 2005-09-23 用于调度分组交换电信流间的传输链路容量的设备和方法
US11/232,888 US7826354B2 (en) 2004-09-24 2005-09-23 Method preserving delay properties and an apparatus for scheduling transmission link capacity between packet switched telecommunications flows

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041237 2004-09-24
FI20041237A FI118072B (fi) 2004-09-24 2004-09-24 Viiveominaisuudet säilyttävä menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20041237A0 FI20041237A0 (fi) 2004-09-24
FI20041237A FI20041237A (fi) 2006-03-25
FI118072B true FI118072B (fi) 2007-06-15

Family

ID=33041569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20041237A FI118072B (fi) 2004-09-24 2004-09-24 Viiveominaisuudet säilyttävä menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7826354B2 (fi)
EP (1) EP1641199B1 (fi)
CN (1) CN1770744B (fi)
FI (1) FI118072B (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7808216B2 (en) * 2007-04-17 2010-10-05 Lg Innotek Co., Ltd. Phase shift circuit and backlight unit having the same
US20150067146A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-05 AppDynamics, Inc. Custom correlation of a distributed business transaction
US9535811B2 (en) 2014-10-31 2017-01-03 AppDynamics, Inc. Agent dynamic service
US9529691B2 (en) 2014-10-31 2016-12-27 AppDynamics, Inc. Monitoring and correlating a binary process in a distributed business transaction
US9535666B2 (en) 2015-01-29 2017-01-03 AppDynamics, Inc. Dynamic agent delivery
US9811356B2 (en) 2015-01-30 2017-11-07 Appdynamics Llc Automated software configuration management
US11516151B2 (en) 2019-12-31 2022-11-29 Infinera Oy Dynamically switching queueing systems for network switches

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5231633A (en) * 1990-07-11 1993-07-27 Codex Corporation Method for prioritizing, selectively discarding, and multiplexing differing traffic type fast packets
GB2308959A (en) * 1995-12-29 1997-07-09 Ericsson Telefon Ab L M Data switching apparatus with fair queuing
EP0843499A3 (en) * 1996-11-19 1999-01-20 Italtel s.p.a. Method and device for the management of resources in ATM technique for weighted fair queuing (WFQ) applications
US5872777A (en) * 1997-09-30 1999-02-16 Motorola, Inc. Method and apparatus for conveying data packets in a packet data communication system
US6859438B2 (en) * 1998-02-03 2005-02-22 Extreme Networks, Inc. Policy based quality of service
WO2001043347A2 (en) * 1999-12-08 2001-06-14 The University Of British Columbia Weighted fair queuing scheduler
JP4338285B2 (ja) * 2000-03-30 2009-10-07 富士通株式会社 パケットスケジューリング方法および装置
US7215678B1 (en) * 2000-04-10 2007-05-08 Switchcore, A.B. Method and apparatus for distribution of bandwidth in a switch
AU2002242067A1 (en) 2001-01-30 2002-08-12 Nomadix, Inc. Methods and systems providing fair queuing and priority scheduling to enhance quality of service in a network
AUPR688201A0 (en) * 2001-08-09 2001-08-30 University Of Melbourne, The An active queue management process
US7023843B2 (en) 2002-06-26 2006-04-04 Nokia Corporation Programmable scheduling for IP routers
FI112421B (fi) 2002-10-29 2003-11-28 Tellabs Oy Menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken
KR100601043B1 (ko) * 2003-11-13 2006-07-14 한국전자통신연구원 패킷을 스케줄링하는 라우터 및 그 방법
US7304944B2 (en) * 2004-05-03 2007-12-04 Lucent Technologies Inc. Unified scheduling and queueing architecture for a multiservice switch
WO2006002664A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-12 Telecom Italia S.P.A. Method and system for performance evaluation in communication networks, related network and computer program product therefor

Also Published As

Publication number Publication date
EP1641199B1 (en) 2016-08-31
FI20041237A0 (fi) 2004-09-24
CN1770744A (zh) 2006-05-10
EP1641199A3 (en) 2006-05-31
US20060072568A1 (en) 2006-04-06
EP1641199A2 (en) 2006-03-29
CN1770744B (zh) 2011-06-08
FI20041237A (fi) 2006-03-25
US7826354B2 (en) 2010-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI112421B (fi) Menetelmä ja laitteisto siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamiseksi pakettikytkentäisten tietoliikennevoiden kesken
CA2575869C (en) Hierarchal scheduler with multiple scheduling lanes
FI115100B (fi) Menetelmä ja laitteisto ruuhkanhallinnan sekä siirtoyhteyskapasiteetin vuorottamisen ohjaamiseksi pakettikytkentäisessä tietoliikenteessä
US6940861B2 (en) Data rate limiting
JP4447521B2 (ja) パケットスケジューラおよびパケットスケジューリング方法
US20010026535A1 (en) Method and apparatus for packet scheduling in network
US7826354B2 (en) Method preserving delay properties and an apparatus for scheduling transmission link capacity between packet switched telecommunications flows
AU2003221996B2 (en) Scheduling using quantum and deficit values
EP1670193B1 (en) Combined customer-flow and quality-class-based scheduling method and apparatus for scheduling transmission-link capacity between packet-switched traffic flows
US7680124B2 (en) Frame mapping scheduler for scheduling data blocks using a mapping table and a weight table
US7164686B2 (en) Stepwise quality-of-service scheduling method in output-buffered switches for broadband networks
US20080123689A1 (en) Oversubscription of guaranteed bandwidth
Mohammed et al. A Priority Load-Aware Scheduling Algorithm for Wireless Broadband Networks
JPH11298523A (ja) パケット・スケジューリング方法
US20130003544A1 (en) Method for scheduling of packets in tdma channels
Victoria et al. Efficient bandwidth allocation for packet scheduling
EP4307641A1 (en) Guaranteed-latency networking
Burakowski et al. On cycle based schedulers with time alternating priorities
Zhou et al. Toward end-to-end fairness: A framework for the allocation of multiple prioritized resources
Jiang et al. Differentiated queueing service (DQS) for granular QoS
JP2012244282A (ja) 優先クラス制御方式
Ahmed et al. Fair Scheduling for Delay-Sensitive VoIP Traffic
Wu et al. A Hierarchical Packet Scheduler for Differentiated Services in High-Speed Networks
Liu et al. A study on performance comparison of priority-based queueing scheme with two queueing buffer allocations in an UMTS core network gateway
Cai et al. Absolute QoS guarantees in OBS network for grid application

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118072

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed