CN1354579A - 流水线调度方法和调度装置 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种调度装置,可以根据交叉点接线器系统的输入端口数量和输出端口数量进行高速调度并可以抑制各输入之间不公平。该调度装置包括M×M矩阵调度模块,根据保留信息,各调度模块将分组转发连接从输入端口的相应输入组调度到从输出端口的相应输出组中选择的输出组。利用对角线模块图形确定包括M个调度模块的集以避免互相冲突。各确定的调度模块根据当前保留信息保留分组转发连接并在M×M矩阵的行方向和列方向传送更新的保留信息。

Description

流水线调度方法和调度装置
技术领域
本发明涉及分组交换系统，更具体地说本发明涉及在分组交换系统内实现的流水线调度方法和调度装置。
现有技术的说明
随着因特网使用量的迅速增加，逐渐要求将因特网用作通信基础设施。为了使因特网起到通信基础设施的作用，要求作为服务器节点的路由器提高数据传送速度并增强其功能。现有的高速路由器采用利用硬件实现的IP地址搜索和利用自路由高速开关系统结构的高速数据传送处理过程。
为了适应这种对高速交换的不断增长的需要，广泛采用具有N个输入端口和N个输出端口的虚拟输出队列(VOQ)交叉点接线器系统，其中各输入端口具有N个其每个均对应于N个输出端口的逻辑队列。已有建议这种交叉点接线器系统的调度方法。
第5,299,190号美国专利披露了一种二维循环法调度机制。此机制采用一种请求矩阵，其每行代表一个输入、其每列代表一个输出。因此，矩阵中给定行和列中的位表示相应的输入端口发出的、连接到相应的输出端口的请求。对角线业务图形用于叠加请求矩阵以确定哪个请求待提供服务。K个时隙中各时隙的序列对角线业务图形用于公平地提供保证业务。
第5,734,649号美国专利披露了一种在数据分组路由器中使用的类似调度方法。在此数据分组路由器中，在一系列间隔的各间隔期间，交叉点接线器系统单元矩阵将数据源连接到已选目的地。利用提供具有与开关系统单元数量相同数量的数据单元的数据阵列的过程，可以实现将开关系统单元分配给要求的连接。在各间隔期间，根据第一当前伪随机混洗(shuffle)图形对各数据单元指定一个数据源，根据第二当前伪随机混洗图形对各数据单元指定各自的目的地。在各间隔期间，产生新混洗图形集。对通过源和目的地的阵列的区域逐次进行的对角线分组过程进行检验以搜索事先未指定的匹配，并根据各自的数据单元将各匹配指定给开关系统单元。
然而，这些传统调度方法具有这样的缺陷，即各时隙进行的数据处理量以端口数的平方上升。因此，因为输入端口/输出端口数不断增加，所以调度速度就难以提高。
作为一种有希望克服上述缺陷的调度协议，本申请人在第11-172584号(第P2000-174817号未审查公开)日本专利申请中建议了一种循环法贪婪(greedy)调度(RRGS)算法。可以在N×N分组交换中实现RRGS算法，其中分别对N个输入提供N个调度模块S1至SN。调度模块S1至SN的各调度模块进行预定未来时隙的调度，并将保留的输出端口信息传送到相邻调度模块。以此方式，在预定未来时隙之前，在N个时隙期间完成在预定未来时隙的输出端口保留。通过流水线处理过程在各时隙进行这种调度过程，以实现未来时隙N×N调度过程，从而实现高速分组转发过程。
本申请人在第2000-55103号(第2001-7822号未审查公开)日本专利申请中建议了一种成帧RRGS算法。在此成帧RRGS中，设置帧序列，其各帧包括多个时隙。在当前帧这样调度输入分组，即在当前帧之后的下一个帧，将它们转发到一个适当输出端口。更具体地说，通过在帧开始时同步开始进行N个输入端口调度模块的调度判别过程，在帧内利用流水线方法同步进行调度判别过程以及在帧结束时同步完成调度判别过程，可以在各帧内进行调度。
尽管上述RRGS算法和成帧RRGS算法可以提供高速、高效的数据转发，但是随着输入端口和输出端口的数量不断增加，输出端口仲裁处理量也逐渐增加。
本发明概述
本发明的一个目的是提供一种可以根据输入端口和输出端口的数量进行高速调度的流水线调度方法和调度装置。
本发明的另一个目的是提供一种可以进行高速调度的流水线调度方法和调度装置，还可以抑制各输入之间的不公平。
根据本发明的一个方面，在交叉点接线器系统中，在各时隙用于将分组转发连接从N个输入端口调度到从N个输出端口中选择的一个输出端口的调度装置，其中N是正整数，该调度装置包括：M×M的调度模块矩阵，在各时隙，根据相应输入端口与输出端口的组合的保留信息，各调度模块将分组转发连接从输入端口的相应输入组调度到从输出端口的相应输出组中选择的输出组，其中N个输入端口被均分为M个输入组，N个输出端口被均分为M个输出组；以及选择器，用于从包括M×M的调度模块矩阵的不同模块图形中选择顺序模块图形，其中各不同模块图形确定包括M个调度模块的集以避免互相发生冲突，并确定传送保留信息序列，其中根据相应输入端口与输出端口组合的当前保留信息，由选择的模块图形确定的调度模块对分组转发连接进行保留，并根据选择的模块图形确定的序列，传送被更新的保留信息。
根据本发明的另一个方面，一种用于N×N交叉点接线器系统的流水线调度方法，在各时隙将N个输入端口连接到从N个输出端口中选择的各输出端口，该方法包括步骤：a)对应于N个输出端口中的各输出端口，对N个输入端口中的各输入端口存储N个逻辑队列，其中将N个输入端口均分为M个输入组，将N个输出端口均分为M个输出组；b)在M×M的模块矩阵内存储分组转发请求，其各模块存储从输入端口的相应输入组到输出端口的相应输出组中选择的各输出组的分组转发请求；c)选择覆盖M×M模块矩阵的M个模块图形，其中各模块图形确定包括M个模块的不同集以避免互相发生冲突；以及d)在各时隙，在由各选择的M个模块图形确定的M个模块的各模块中进行下列步骤d.1)至d.3)以实现流水线调度过程：d.1)根据基于从M×M矩阵的行方向和列方向上的前两阶模块接收的输入端口保留信息和输出端口保留信息的相应分组转发请求，在预定未来时隙保留相应输入端口与输出端口的组合；d.2)根据哪个组合被保留，来更新输入端口保留信息和输出端口保留信息；以及d.3)将更新的输入端口保留信息和输出端口保留信息传送到M×M矩阵的行方向和列方向上的后续两阶模块。
可以在不同的未来时隙的M个调度过程中同时进行步骤d)，其中M个调度过程中的各调度过程以选择的M个模块图形中的不同模块图形开始。各选择的M个模块图形可以是预定对角线模块组内的对角线业务图形。
根据本发明，一种用于调度分组转发连接的方法，该分组转发连接提供了交叉点接线器系统的N个输入端口与N个输出端口组合，该方法包括步骤：将N个输入端口与N个输出端口的可能组合分为M×M个组，其中将N个输入端口均分为M个组，将N个输出端口均分为M个组；将从输入端口发送到输出端口的分组转发请求指定到M×M组中的一个相应组；从M×M个组中顺序选择预定的M个对角线业务图形集；以及根据顺序选择的对角线业务图形以流水线方式调度分组转发连接。
如上所述，准备包括M×M的调度模块矩阵的不同模块图形以避免互相发生冲突。因此，M×M的调度模块矩阵可以在矩阵的行方向和列方向进行流水线调度，因此提高了分组转发的效率并由此实现了高速调度。此外，由于输入端口和输出端口被划分为M×M个分组，所以可以根据输入端口和输出端口的数量进行高速调度。
可以以流水线方式同时地进行不同未来时隙的M个调度过程，并且M个调度过程的各个调度过程以所选择的M个模块图形中的不同模块图形开始。因此，为M×M的调度模块矩阵提供了同等的保留机会。
附图的简要说明
图1示出根据本发明采用开关系统调度装置的分组交换系统的方框图；
图2示出成组输入线和成组输出线之间对应关系的示意图；
图3示出根据本发明实施例的开关系统调度装置的方框图；
图4示出在实施例中VOQ的分组存储状态的原理图；
图5A示出用于说明根据本发明实施例的二维流水线调度方法的开关系统调度装置实例的方框图；
图5B示出存储在图5A所示的开关系统调度装置的一个调度模块内的矩阵实例的示意图；
图6示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的第一时隙帧的时序图；
图7示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的第二时隙帧的时序图；
图8示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的第三时隙帧的时序图；
图9示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的选择的对角线模块集和对角线模块连接序列第一实例的示意图；
图10示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的选择的对角线模块集和对角线模块连接序列第二实例的示意图；
图11示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的选择的对角线模块集和对角线模块连接序列第三实例的示意图；
图12示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的选择的对角线模块集和对角线模块连接序列第四实例的示意图；
图13示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的选择的对角线模块集和对角线模块连接序列第五实例的示意图；以及
图14示出在图5A所示的开关系统调度装置执行的二维流水线调度过程中的选择的对角线模块集和对角线模块连接序列第六实例的示意图。
优选实施例的详细说明交换系统
参考图1，根据本发明实施例的分组交换系统包括含有N×N个交叉点接线器系统202和开关系统调度装置203的开关系统部分201。交叉点接线器系统202具有分别与N条输入线204_1至204_N对应的N个输入端口和分别与N条输出线205_1至205_N对应的N个输出端口，其中N是大于1的整数。通过N个每个分别包括N个VOQ(虚拟输出队列)206_1至206_N的输入接口，将交叉点接线器系统202的N个输入端口分别连接到N条输入线204_1至204_N。N个输入接口均既包括VOQ又包括目的地分辨引擎和分组装配/分解部分(PAD)，图1中未示出。在此，交叉点接线器系统202对固定长度分组(信元)进行交换。PAD对从交叉点接线器系统202接收的信元的分组进行装配并将从相应输入线接收的分组分解为信元，以转发到交叉点接线器系统202。
从功能的观点出发，N条输入线204_1至204_N被均分为M个输入组(IG)211，其中M是N的约数。因此，各输入组211容纳N/M条的输入线以及相应的VOQ。同样，N条输出线205_1至205_N被均分为M个输出组(OG)212。因此，各输出组212容纳N/M条的输出线。各VOQ 206_1至206_N将分组转发请求(RQ)发送到开关系统调度装置203，并且从开关系统调度装置203接收分组转发许可(OK)。
参考图2，如上所述，N条输入线204_1至204_N被均分为M个输入组IG_1至IG_M，并且N条输出线205_1至205_N被均分为M个输出组OG_1至OG_M。因此，M个输入组与M个输出组存在M×M个不同组合。在此实施例中，根据各M×M个不同组合，设置M×M个调度模块S(1，1)至S(M，M)。
VOQ 206_1至VOQ 206_N具有同样的结构。如图4所示，例如，假定VOQ 206_1对应于输入线204_1，则VOQ 206_1存储N个分别对应于N条输出线205_1至205_N的逻辑队列(缓存)242_1至242_N。从功能的观点出发，N个逻辑队列242_1至242_N被均分为M个分别对应于M个输出组OG_1至OG_M的组244_1至244_M。当固定长度分组通过输入线204_1的输入接口到达VOQ 206_1时，根据输入分组的目标地址，将输入分组发送到N个逻辑队列242_1至242_N中之一并将它们存储在其内。如图4中对角线阴影部分所示，一个队列与另一个队列存储的分组数会不同。开关系统调度装置
如图3所示，开关系统调度装置203具有对应于M×M个不同组合中的各组合的M×M个调度模块S(1，1)至S(M，M)。在此，调度模块S(i，j)对应于第i个输入组IG_i和第j个输出组OG_j，其中i＝1，2，…，或M，j＝1，2，…，或M。由于输入组IG_i和输出组OG_j分别容纳N/M个输入线和N/M个输出线，所以，根据相应的N/M个VOQ发出的分组转发请求，调度模块S(i，j)在观点未来时隙进行N/M×N/M个不同调度。在完成此调度时，调度模块S(i，j)将保留的输入端口信息231_j，或被调度模块S(i，j)更新的输入端口保留状态传送到相邻调度模块S(i-1，j)，在此如果i-1＝0，则用M代替。与此同时，调度模块S(i，j)将保留的输出端口信息232_i、或被调度模块S(i，j)更新的输出端口保留状态传送到相邻调度模块S(i，j+1)，在此如果j+1＝M+1，则用1代替。
在此实施例中，待转发的分组具有固定长度，并且将一个时隙定义为将分组从一个输入端口转发到一个输出端口所需的时间周期。当从前面的调度模块S(i+1，j)和S(i，j-1)接收保留的输入端口信息231_j和保留的输出端口信息232_i时，根据相应的VOQ发出的分组转发请求和保留的输入端口信息231_j和保留的输出端口信息232_i，调度模块S(i，j)进行输入端口和输出端口的二维保留，以避免与其它调度模块冲突。
在图3中，保留的输入端口信息231_j以循环法方式顺序访问调度模块列S(1，j)至S(M，j)，并且保留的输出端口信息232_i以循环法方式顺序访问调度模块行S(i，1)至S(i，M)。换句话说，调度模块S(1，1)至S(M，M)在行和列的方向被连接以巡视保留信息。然而，这种调度模块连接序列并不局限于图3所示的情况。可以根据在不同对角线模块组中选择哪个对角线模块组来确定调度模块连接序列(参考图9至图14)。二维流水线调度过程
如图5A所示，在开关系统调度装置内设置调度模块S1至S16矩阵，为简洁起见，假定在图3中，N＝16、M＝4。在这种情况下，开关系统部分201具有含有16个输入端口和16个输出端口的16×16交叉点接线器系统202。16条输入线被均分为4个输入组，16条输出线被均分为4个输出组。因此，存在16个4个输入组与4个输出组的不同组合，此不同组合对应于各调度模块S1至S16。
参考图5B，调度模块Si(i＝1，2，…，或16)存储与输入端口(用位于矩阵的左侧、垂直方向上的数字1至4表示)和输出端口(用位于矩阵的上部、水平方向上的数字1至4表示)对应的4×4矩阵。更具体地说，4×4矩阵的各矩阵元素使用逻辑值“1”或“0”表示是否存在相应的输入端口发送到对应的输出端口的分组转发请求。以调度模块S1为例，由于(1，1)矩阵元素是0，表示没有接收到从输入端口204_1发送到输出端口205_1的分组转发请求。由于(1，2)矩阵元素为“1”，表示接收到从输入端口204_1发送到输出端口205_2的分组转发请求。
在图5A中，调度模块S1存储输入端口204_1至204_4(用位于矩阵左侧、垂直方向上的端口编号1至4表示)和输出端口205_1至205_4(用位于矩阵上部、水平方向上的端口编号1至4表示)的4×4矩阵。同样，调度模块S2存储输入端口204_1至204_4(用位于矩阵左侧、垂直方向上的端口编号1至4表示)和输出端口205_5至205_8(用位于矩阵上部、水平方向上的端口编号5至8表示)的4×4矩阵。后面的调度模块S3至S16依此类推。
例如，当输入端口204_2接收的分组待转发到输出端口205_3时，相应的VOQ将对输出端口205_3的分组转发请求发送到开关系统调度装置203。在这种情况下，分组转发请求进入调度模块S1，因此矩阵的(2，3)矩阵元素由“0”变成“1”。同样，当输入端口204_7接收的分组待转发到输出端口205_11时，相应的VOQ 206_7将对输出端口205_11的分组转发请求发送到开关系统调度装置203。在这种情况下，分组转发请求进入调度模块S7，并且矩阵中的(3，3)矩阵元素因此由“0”变成“1”。
如图5A所示，在此例中，在选择的对角线模块组中，四个调度模块S1、S6、S11以及S16提供对角线业务图形。根据图5A可以明白，四个调度模块S1、S6、S11以及S16组合在一起可以避免与其它调度模块冲突。例如，调度模块S1的输入端口204_1至204_4不与其它调度模块S6、S11以及S16的其它输入端口204_5至204_16冲突。同样，调度模块S1的输出端口205_1至205_4不与其它调度模块S6、S11以及S16的输出端口205_5至205_16冲突。
在选择的对角线模块组中还存在三个对角线业务图形：(S2、S7、S12、S13)；(S3、S8、S9、S14)；以及(S4、S5、S10、S15)。这四个对角线业务图形分别同时以相同时隙进行对不同未来时隙的调度过程，从而提高了调度效率。
当各调度模块在时隙内完成其调度处理过程时，调度模块将保留的输入端口信息发送到位于图5A所示的水平箭头方向上的相邻调度模块。与此同时，调度模块还将保留的输出端口信息传送到位于图5A所示的垂直箭头方向上的相邻调度模块。例如，调度模块S1更新保留的输入端口信息265并将更新的输入端口信息265传送到相邻调度模块S2。与此同时，调度模块S1更新保留的输出端口信息261并将更新的输出端口信息261传送到相邻调度模块S13。根据从相应的VOQ接收的分组转发请求和从前面的调度模块接收的输入端口信息和输出端口信息，各调度模块进行预定未来时隙的4×4调度处理过程。调度模块对保留的输入端口信息和输出端口信息进行更新并将它们传送到下一个调度模块。
这样，用4个时隙，保留的输入端口信息和输出端口信息走遍调度模块S1至S16，同时各调度模块进行各自的调度处理过程，从而实现预定未来时隙的调度过程。
执行上述调度处理过程存在两个要求。第一，必须在一个时隙完成包括保留的输入端口信息和输出端口信息的传送过程的调度模块的4×4调度处理过程。第二，必须对各组的四个输入VOQ提供均等的保留机会。换句话说，如果满足一个时隙完成和公平的要求，则可以采用任何调度算法。例如，可以使用第5,299,190号美国专利和第5,734,649号美国专利披露的调度算法。
参考图6，在此例中，在选择的对角线模块组中提供对角线业务图形的调度模块S1、S6、S11和S16有权利首先在时隙T1开始对未来时隙Ts的输入与输出组合进行保留。
当存在从输入端口204_1至204_4发送到输出端口205_1至205_4的分组转发请求并且它们中的一些发生冲突时，调度模块S1对分组转发请求进行仲裁。例如，如果所有VOQ 206_1至206_4请求同一个输出端口205_1，则调度模块S1对这些请求进行仲裁从而仅响应一个请求。同样，当存在从输入端口204_5至204_8发送到输出端口205_5至205_8的分组转发请求并且它们中的一些发生冲突时，调度模块S6对这些分组转发请求进行仲裁。当存在从输入端口204_9至204_12到输出端口205_9至205_12的分组转发请求并且它们中的一些发生冲突时，调度模块S11对这些分组转发请求进行仲裁。当存在从输入端口204_13至204_16发送到输出端口205_13至205_16的分组转发请求并且它们中的一些发生冲突时，调度模块S16对这些分组转发请求进行仲裁。这样，在时隙T1，调度模块S1、S6、S11以及S16进行调度处理过程组281的调度过程。
在完成调度过程后，调度模块S1、S6、S11以及S16更新并传送保留状态信息。更具体地说，调度模块S1更新保留的输入端口信息265和保留的输出端口信息261，然后将更新的输入端口信息265和更新的输出端口信息261分别传送到相邻调度模块S2和相邻调度模块S13。调度模块S6更新保留的输入端口信息266和保留的输出端口信息262，然后将更新的输入端口信息266和更新的输出端口信息262分别传送到相邻调度模块S7和相邻调度模块S2。调度模块S11更新所保留的输入端口信息267和保留的输出端口信息263，然后将更新的输入端口信息267和更新的输出端口信息263分别传送到相邻调度模块S12和相邻调度模块S7。调度模块S16更新所保留的输入端口信息268和保留的输出端口信息264，然后将更新的输入端口信息268和更新的输出端口信息264分别传送到相邻的调度模块S13和相邻的调度模块S12。
在下一个时隙T2，根据接收的分组转发请求和分别从前面的调度模块S1、S6、S11以及S16接收的输入端口信息和输出端口信息，调度模块S2、S7、S12和S13进行未来时隙T3的调度处理过程组281的下一步调度。如上所述，在当前调度阶段时隙T2，不能保留先前接收的输入端口与输出端口的组合。在完成调度过程后，调度模块S2、S7、S12和S13如上所述更新保留状态信息并传送它们。
在下一个时隙T3，根据接收的分组转发请求和分别从前面的调度模块S2、S7、S12和S13接收的输入端口信息和输出端口信息，调度模块S3、S8、S9以及S14进行对未来时隙T5的调度处理过程组281的下一阶段调度。在完成调度过程后，调度模块S3、S8、S9和S14如上所述更新保留状态信息并传送它们。
在下一个时隙T4，根据接收的分组转发请求和分别从前面的调度模块S3、S8、S9和S14接收的输入端口信息和输出端口信息，调度模块S4、S5、S10以及S15进行未来时隙T5的调度处理过程组281的下一阶段调度。
同样，在4个时隙的T1至T4时间周期期间完成了未来时隙T5的调度处理过程组281。换句话说，完成了对未来时隙T5中从输入端口204_1至204_16到输出端口205_1至205_16中的各正确输出端口的保留过程。
然而，如上所述，在调度处理过程组281期间，诸如调度模块集S1、S6、S11以及S16的一个对角线业务图形仅进行一个时隙的调度。因此，其它不同时隙的另外三个调度处理过程组282至284可以与调度处理过程组281并行进行，如图6所示。此外，为了保证调度模块S1至S16之间的公平，可以采用四个对角线业务图形以不同的对角线模块组开始分别进行调度处理过程组281至284。以下将对此进行详细说明。
如图6所示，在时隙T1，在选择的对角线模块组中提供另一种对角线业务图形的调度模块S2、S7、S12以及S13进行未来时隙T6的调度处理过程组282的调度过程。完成此调度过程后，调度模块S2、S7、S12以及S13更新并传送保留状态信息。
在下一个时隙T2，根据接收的分组转发请求和分别从前面的调度模块S2、S7、S12以及S13接收的输入端口信息和输出端口信息，调度模块S3、S8、S9以及S14进行未来时隙T6的调度处理过程组282的下一阶段调度过程。完成此调度过程之后，调度模块S3、S8、S9以及S14如上所述更新保留状态信息并传送它们。
在下一个时隙T3，根据接收的分组转发请求和分别从前面的调度模块S3、S8、S9以及S14接收的输入端口信息和输出端口信息，调度模块S4、S5、S10以及S15进行未来时隙T6的调度处理过程组282的下一阶段调度过程。在完成此调度过程之后，调度模块S4、S5、S10以及S15如上所述更新保留状态信息并传送它们。
在下一个时隙T4，根据接收的分组转发请求和分别从前面的调度模块S4、S5、S10以及S15接收的输入端口信息和输出端口信息，调度模块S1、S6、S11以及S16进行未来时隙T6的调度处理过程组282的下一阶段调度过程。
这样，在四个时隙T1至T4的时间周期内，与上述调度处理过程组281并行完成了未来时隙T6的调度处理过程组282。同样，可以在四个时隙T1至T4的时间周期内，与上述调度处理过程组281和282并行完成未来时隙T7和T8的调度处理过程组283和284。
如图7和图8所示，对调度处理过程组285至289进行同样的处理过程。并行运行的各调度处理过程组均以不同对角线业务图形开始，所以可以为调度模块S1至S16提供同样的保留机会。对角线模块组
在图9至图14中，示出了分别具有不同模块连接顺序的各种对角线模块组。在表示图5A所示的调度模块S1至S16的阵列的各4×4矩阵中，四个黑点形成对角线业务图形。对角线模块组包括用三个水平箭头串联在一起的四个对角线业务图形。
在图9至图14中，位于图9至图14的左上角所示的矩阵的上部括号内、包括分别用逗号分开的4个数字的集，表示通常在图9至图14所示的各矩阵中使用的保留的输入端口信息的传送序列。在各对角线模块组中的最左侧矩阵的左侧垂直排列的四个数字，表示保留的输入端口信息的传送序列。位于各矩阵底部括号内的数字表示对角线业务图形的顺序号。在图9至图14中，相同的顺序号表示相同的对角线业务图形。
在参考图5A、图6和图7说明的此实施例中，图9所示的序列号(1)、(2)、(3)和(4)表示的四个对角线业务图形被用作对角线模块组。
更具体地说，在顺序T1，形成第一对角线业务图形(1)的调度模块S1、S6、S11以及S16进行调度处理过程组281的调度过程。完成此调度过程后，被编号为1的调度模块S1将更新的保留输入端口信息265传送到被编号为2的相邻调度模块S2。与此同时，被编号为1的调度模块S1将更新的保留输出端口信息261传送到被编号为4的相邻调度模块S13。同样，如图5A中的水平箭头和垂直箭头所示，可以将保留的输入端口信息265和保留的输出端口信息261顺序传送到相邻调度模块。因此，在选择的对角线模块组中，括号内分别用逗号隔开的四个数字被表示为如下顺序：1、2、3、4，而垂直排列在矩阵左侧的四个数字被从上到下表示为如下顺序：1、4、3、2。
如上所述，这种调度模块连接顺序并不局限于图5A所示的情况。可以根据从不同对角线模块组中选择了哪个对角线模块组来确定调度模块连接顺序，如图9至图14所示。
显然，本发明并不局限于4×4交换系统，它可以应用于任意大小的矩阵。

Claims (9)

1.一种调度装置，用于在交叉点接线器系统中在各时隙将分组转发连接从N个输入端口调度到从N个输出端口中选择的输出端口，其中N是正整数，其特征在于：
M×M的调度模块矩阵，在各时隙，根据相应的输入端口与输出端口的组合的保留信息，各调度模块将分组转发连接从输入端口的相应输入组调度到从输出端口的相应输出组中选择的输出组，其中N个输入端口被均分为M个输入组，N个输出端口被均分为M个输出组；以及
选择器，用于从包括M×M的调度模块矩阵的不同模块图形中选择一个顺序模块图形，其中各不同模块图形确定包括M个调度模块的集以避免互相发生冲突，并确定传送保留信息序列，
其中根据相应输入端口与输出端口组合的当前保留信息，由选择的模块图形确定的调度模块对分组转发连接进行保留，并根据选择的模块图形确定的序列，传送被更新的保留信息。
2.根据权利要求1所述的调度装置，其中不同模块图形中的每个模块图形是预定的对角线模块组中的对角线业务图形。
3.一种用于N×N交叉点接线器系统的流水线调度方法，在各时隙将N个输入端口连接到从N个输出端口内选择的各输出端口，该方法包括步骤：
(a)对应于N个输出端口中的各输出端口，对N个输入端口中的各输入端口存储N个逻辑队列，其中将N个输入端口均分为M个输入组，将N个输出端口均分为M个输出组；
其特征在于
(b)在M×M的模块矩阵内存储分组转发请求，其各模块存储从输入端口的相应输入组到输出端口的相应输出组中选择的各输出组的分组转发请求；
(c)选择覆盖M×M矩阵模块的M个模块图形，其中各模块图形确定包括M个模块的不同集以避免互相发生冲突；以及
(d)在各时隙，在由各选择的M个模块图形确定的M个模块的各模块中进行下列步骤d.1)至d.3)以实现流水线调度过程：
d.1)根据基于从M×M矩阵的行方向和列方向上的前两阶模块接收的输入端口保留信息和输出端口保留信息的相应分组转发请求，在预定未来时隙保留相应输入端口与输出端口的组合；
d.2)根据哪个组合被保留，来更新输入端口保留信息和输出端口保留信息；以及
d.3)将更新的输入端口保留信息和更新的输出端口保留信息传送到M×M矩阵的行方向和列方向上的后续两阶模块。
4.根据权利要求3所述的流水线调度方法，其中可以在不同未来时隙的M个调度过程中同时进行步骤d)，其中M个调度过程中的各调度过程以选择的M个模块图形中的不同模块图形开始。
5.根据权利要求3所述的流水线调度方法，其中各选择的M个模块图形可以是预定对角线模块组内的对角线业务图形。
6.一种用于N×N交叉点接线器系统的调度装置，在各时隙将N个输入端口连接到从N个输出端口内选择的各输出端口，该调度装置包括：
用于对应于N个输出端口的N个输入端口中的各输入端口的N个逻辑队列，其中N个输入端口被均分为M个输入组，N个输出端口被均分为M个输出组；
其特征在于
M×M的调度模块矩阵，根据相应的分组转发请求、输入端口保留信息以及输出端口保留信息，各调度模块存储从输入端口的相应输入组到从输出端口的相应输出组中选择的各输出组的分组转发连接；
选择器，用于选择覆盖M×M的调度模块矩阵的M个模块图形，其中M个模块图形中的各模块图形确定包括M个调度模块的不同集以避免互相发生冲突，
其中在各时隙，由各选择的M个模块图形确定的M个调度模块保留预定未来时隙的相应分组转发请求，根据此保留内容更新输入端口保留信息和输出端口保留信息，并将更新的输入端口保留信息和更新的输出端口保留信息传送到M×M矩阵的行方向和列方向上的两个后续阶模块。
7.根据权利要求6所述的调度装置，其中选择的M个调度图形确定的调度模块同时进行不同未来时隙的M个调度处理过程，其中M个调度处理过程中的各调度处理过程以选择的M个模块图形中的不同模块图形开始。
8.一种用于调度分组转发连接的方法，所述分组交换连接使交叉点接线器系统的N个输入端口与N个输出端口组合，该方法包括如下步骤：
将N个输入端口与N个输出端口的可能组合分为M×M个组，其中将N个输入端口均分为M个组，将N个输出端口均分为M个组；
将从输入端口发送到所述输出端口的分组转发请求分配到M×M组中的一个相应组；
从M×M个组中顺序选择预定的M个对角线业务图形集；以及
根据顺序选择的对角线业务图形以流水线方式调度分组转发连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在不同未来时隙的M个调度处理过程中可以同时调度分组转发连接，其中M个调度处理过程中的各调度处理过程均以M个对角线业务图形中不同的一个对角线业务图形开始。
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