专利名称：一种基于概率的多优先级队列调度方法
技术领域：
本发明公开了一种基于概率的多优先级队列调度的方法，属于数据通信技术领 域，具体涉及在综合信息通信网络中的区分服务或多优先级服务中队列调度的方法。
背景技术：
综合信息通信网络中不同的业务流对实时性、安全性、服务质量和业务优先级有 着不同的要求。如果不对分组进行合理的调度，将会造成一些实时数据和重要业务数据流 得不到及时服务和相应的服务，从而导致时延、抖动过大，服务质量降低甚至数据丢失。目前的多优先级队列调度技术都能很好的实现多优先级。但这些队列调度技术在 实现多优先级的同时，都没有很好的维护数据转发的公平性和带宽的高效利用。当高优先 级数据持续的到来时，调度器都在转发高优先级数据，从而阻塞掉了低优先级数据；在实现 多优先级的同时，对带宽资源没有充分的利用，总会有空闲的带宽资源闲置。如优先级队 列(PQ)通过将数据包分配到不同的队列中来实现多优先级；队列长度阈值(QLT)算法通过 为每个队列设置一个调度阀值，从而在一定程度上提高了公平性；公平队列(FQ)通过轮询 的调度算法实现了多优先级，但不能有效的利用带宽；权值循环轮转(WRR)为每个队列分 配不同的权值，它支持不同的带宽需求，但不能很好的保证公平性和保证带宽的高效利用； 最早期限优先(EDF)按照截止期的大小对任务进行分级，但不能保证公平性。因此现有的多优先级队列调度方法不能很好的在实现多优先级的队列调度的基 础之上很好的实现公平性和带宽的有效利用。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提出一种基于概率的多优先级队列调度方法，以采用 多个物理或逻辑队列实现多优先级；并结合概率函数随机生成的随机数来实现队列调度的 公平性；在每个转发周期中总是根据要转发数据的实际情况来调整各队列的转发概率来提 高队列调度的带宽利用率。本发明一种基于概率的多优先级队列调度的方法，它要求综合信息通信网络能够 支持多优先级服务。所述的基于概率的多优先级队列调度方法的步骤为步骤1 在每个调度转发周期中，概率产生器会产生一个0 1之间的随机数(p_ value)；步骤2 调度器检查所有队列是否存在空队列；步骤3 如果没有空队列，则将概率值p_ValUe从最高非空优先级队列开始循环比 较，比较过程如下3-(a).将概率值p.value与非空队列i的概率区间值([Qifflin, QifflaJ且 E^max -QLJ = 1 )进行比较，如果概率值p_Value在非空队列的概率区间内(Qimin≤p_value≤Qimax)，则将该队列中的数据包取出进行转发；本次调度转发结束，开始下一次的调度转发，转步骤1 ；3- (b).否则，循环 i，转 3- (a)；步骤4 如果有空队列，则将空队列的概率区间值以等比例的方式分配给非空的 队列4-(a)计算所有空队列的概率区间值的和(va/% = t[2/max-g/min](其中j代表
权利要求
1.一种基于概率的多优先级队列调度方法，其特征在于，所述步骤为步骤1 在每个调度转发周期中，概率产生器会产生一个0 1之间的随机数(p_ value)；步骤2 调度器检查所有队列是否存在空队列；步骤3 如果没有空队列，则将概率值p_ValUe从最高非空优先级队列开始循环比较， 比较过程如下3-(a).将概率值p_ValUe与非空队列i的概率区间值(Wimin，QifflaJ且E^max= 1 )进行比较，如果概率值p_ValUe在非空队列的概率区间内^jimin彡P_ivalue ^ Qimax),则将该队列中的数据包取出进行转发；本次调度转发结束，开始下一次的 调度转发，转步骤1;3-(b).否则，循环i，转3_(a)；步骤4:如果有空队列，则将所有空队列的概率区间值以等比例的方式分配给非空的 队列4-(a)计算所有空队列的概率区间值的和(=(其中j代表第j个7=1空队列))；4-(b).将所有空队列的概率区间值的和(value)以等比例的方式进行循环重新分配 给非空的队列([循环]丨队辭空狐 + Qir~fL-rvalue,Qimwi +*value])’1-value1 - value然后转步骤3。
2.根据权利要求1所述的一种基于概率的多优先级队列调度方法，其特征在于，所属 步骤3中，有效的结合了多逻辑队列或物理队列和概率函数，通过随机生成概率函数值和 通过比较该值和队列区间值来实现多优先级、带宽借用以及调度的公平性。
3.根据权利要求1所述的一种基于概率的多优先级队列调度方法，其特征在于，所述 步骤4中，调度器在每个转发周期中检查每个队列是否为空，然后再根据是否有空队列进 行不同的处理；每个调度周期中将空队列的概率区间值等比例的分配给非空的队列；检查 空队列和对概率区间值进行重新分配是在实现多优先级队列的基础之上实现带宽借用、提 高带宽利用率的基础。
全文摘要
本发明公开了一种基于概率的多优先级队列调度方法，其特征是在多优先级队列调度时有效的结合多个逻辑或物理队列和概率函数；采用多个逻辑或物理队列可以实现多优先级；在队列调度的每一个调度周期内，调度器会检查是否有空队列；如果没有空队列，调度器就将概率生成器所生成的概率函数值所对应的队列中的数据包取出进行转发；如果存在一个或多个空队列，调度器就先将空队列的概率区间值配给非空队列，然后再将相应的数据包取出进行转发；本发明方法根据概率函数值进行调度保证了公平性，将空队列的概率区间值转借给非空队列，实现了带宽借用；所以本发明在保证多优先级的基础之上实现队列调度的公平性和‘带宽借用’。
文档编号H04L12/56GK102098217SQ20111000862
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者俞能海, 刘斌, 杨福荣, 王文柏, 管西东 申请人:中国科学技术大学