一种基于负载的公平性主动队列管理算法

针对随机早期检测（RED,Random Early Detection）算法存在的公平性问题,提出了一种基于负载的公平性主动队列管理算法（LFED）。该算法通过引入网络负载和队列这两个概念,有效地判断当前网络拥塞程度,同时使用改进的丢包率公式,并且借鉴CHOKe算法的惩罚机制对非响应流进行有效惩罚,以保证不同数据流之间的公平。仿真实验表明,与RED和CHOKe相比,LFED可以得到稳定的瞬时队列长度和减少分组丢弃率,具有较好的公平性和稳定性。     

一种支持区分服务的模糊公平分组丢弃算法

随机早期检测(RED)算法是目前Internet中广泛使用的一种缓存管理算法,对RED算法进行改进以提高公平性以及对网络动态变化的适应性一直是主动队列管理的研究重点之一。该文引入新的变量分享指数,取代单个业务流缓存占用量来表征不同业务流对网络资源的占用情况,以克服缓存占用量表征公平性的缺陷。同时,在无线网络中对分享指数的定义进行推广,使其同时兼顾公平性和系统性能(信道条件)。通过对分享指数和队列长度共同制定规则,提出了一种基于模糊逻辑控制的缓存管理算法。算法在根据缓存队列长度计算丢弃概率时,根据不同流对网络资源的占用情况(即分享指数)进一步决定增加或减小相应的丢弃概率,从而可利用不同流之间的差异以加速缓解拥塞,具有更好的自适应性和公平性。仿真表明,采用该算法后,系统性能得到改善。     

区分服务模型中的一种动态队列管理算法

在对区分服务模型和RED算法进行分析的基础上，提出了一种基于RED算法的动态队列管理算法。实验结果证明，我们提出的算法在不损害高优先级数据流量的情况下，能较好地实时调整各优先级的门限值，减少网络资源的消耗，提高网络资源的利用率。     

一种综合缓存管理和主动队列管理的 区分服务节点机制

随着网络和应用的飞速发展,Internet不仅要提供尽力转发(Best Effort)的服务,还要支持各种传输类型和多个优先级的QoS服务.目前普遍认为区分服务体系机构是很有前途的提供QoS保证的Internet框架,而网络节点机制是其关键技术之一.我们提出了一种在网络节点上实现的区分服务机制comBAQ(combining Buffer Management and Active Queue Management),它综合了适当的缓存管理和主动队列管理方法.我们详细介绍了它的服务框架和分组处理判决算法,实验模拟结果显示,它能满足我们提出来的五个设计目标,可以在网络节点上实现多个丢失优先级的区分服务:为需要可靠传输的多媒体应用提供"有保证"服务,为传统TCP传输提供"无保证"服务.     

一种基于动态部分缓存共享机制的RED改进

提出了一种基于动态部分缓存共享机制的随机早期检测(RED)拥塞控制改进方案，并给出了算法实现，最后通过仿真进行了性能分析，验证其为区分服务的不同性能要求提供了拥塞控制功能。     

一种基于延迟的队列调度实现

PQBEDF算法是一种将优先级和时延相结合的动态优先级调度算法,具有快速高效的特点。对PQBEDF算法进行了研究,对其实现过程进行了改进,并给出了具体实现方法,同时对队列长度和优先级之间的关系作了分析。改进后的算法简化了操作,避免了PQBEDF算法中优先级可能相同的不合理现象,提高了算法的鲁棒性。另外,改进后的算法在公平性上也有所提高,不仅满足高优先级业务对带宽和时延的要求,对低优先级业务也有一定的保障,为各业务提供既有一定保证又有所区别的服务,具有一定的公平性和合理性。     

基于区分服务的AFDX队列管理算法研究

在AFDX的传输控制过程中,不但要进行数据的传输、队列资源的管理,还要提供区分服务,以满足不同等级任务的服务质量要求。文章介绍了AFDX中基于区分服务的队列管理算法,改进了现有算法的不足,从而更加合理地分配带宽资源,平衡系统吞吐量和分组排队延迟之间的矛盾,保证不同等级用户之间的公平性,以获得最优化的AFDX网络。     

基于优先级的分组公平调度算法研究

为了在光突发交换网络中支持区分服务,提出了一种新颖的控制分组调度算法,即基于优先级权重的公平队列调度算法.近似的调度分析模型用来简化对不同级别的调度权重的求解.:同时定义了一种参数来评估分析模型的有效性和调度算法的公平性.仿真试验结果证实了该分析模型在负载较高时是非常有效的,而且调度算法能提供很好的公平性.     

UMTS核心网中基于区分服务的QoS控制模型

3G新业务的发展，要求UMTS提供端到端QoS控制。文章构建了在UMTS核心网中为不同业务类提供QoS保证的区分服务模型，提出了从UMTS业务类到DiffServ域服务等级的映射方案，设计了一种新的队列调度算法，采用优先级和分离机制，在流量调整器配合下可满足不同业务类的QoS要求。最后，通过模拟实验证明了模型的有效性。     

完全服务和门限服务两级轮询系统E(x)特性分析

本文基于区分业务的优先级和提高系统的公平性,提出了普通站点队列采用完全服务、中心站点采用门限服务策略的完全-门限服务两级轮询系统模型,该模型既能满足区分业务优先级的服务需求,又能兼顾系统的公平性。然后,应用嵌入式马尔科夫链和概率母函数建立了系统的数学模型,并精确解析了系统平均排队队长、平均查询周期等E(x)特性。通过理论计算与仿真实验结果的对比,说明了二者的一致性,新的系统通过始终优先查询中心站点实现了区分优先级的控制,同时普通站点采用完全服务,在服务策略上得到较好的服务,使系统有更好的公平性。     

基于区分服务AF PHB的主动队列管理机制

AFPHB的实现机制是区分服务的重要研究课题。文章对区分服务中AFPHB的主动队列管理算法进行了研究，分析了几种算法在平均队长和丢弃概率计算上的差别，探讨了WRED和RIO算法对低丢弃优先级包的保护能力。为了更好地满足AFPHB的要求，结合三色标记器提供的功能，提出了对不同丢弃优先级的包有区别处理的技术思想，并给出了实现算法。     

Diffserv extensions for QoS provisioning in IP mobility environments

We focus on DiffServ for QoS provisioning in radio access networks (RANs). We first give short explanations of the DiffServ model. We then investigate the problems of DiffServ under IP mobility environments. We also present several DiffServ proposals in IP-based access networks. We finally propose a mobility-aware drop precedence scheme for flows experiencing handover events.     

An optimal bandwidth allocation and data droppage scheme for differentiated services in a wireless network

This paper presents an optimal proportional bandwidth allocation and data droppage scheme to provide differentiated services (DiffServ) for downlink pre‐orchestrated multimedia data in a single‐hop wireless network. The proposed resource allocation scheme finds the optimal bandwidth allocation and data drop rates under minimum quality‐of‐service (QoS) constraints. It combines the desirable attributes of relative DiffServ and absolute DiffServ approaches. In contrast to relative DiffServ approach, the proposed scheme guarantees the minimum amount of bandwidth provided to each user without dropping any data at the base‐station, when the network has sufficient resources. If the network does not have sufficient resources to provide minimum bandwidth guarantees to all users without dropping data, the proportional data dropper finds the optimal data drop rates within acceptable levels of QoS and thus avoids the inflexibility of absolute DiffServ approach. The optimal bandwidth allocation and data droppage problems are formulated as constrained nonlinear optimization problems and solved using efficient techniques. Simulations are performed to show that the proposed scheme exhibits the desirable features of absolute and relative DiffServ. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

区分服务中一种TCP友好的公平数据包标记算法

在DiffServ网络中,存在一些对带宽利用的不公平性。为了解决这些不公平性,该文提出了一种基于TSW的标记算法,称之为TCP友好的公平数据包标记算法,它能以一种近似按比例的方式在各个汇聚流之间公平地分配网络中的剩余带宽,同时还能在汇聚流内部对TCP流和UDP流进行公平的带宽分配。通过仿真试验对算法进行了验证,并与其它几种标记算法进行比较,结果证实本算法比其它几种算法具有更好的公平性。     

利用基于测量的WFQ实现比例区分服务模型及其性能分析

本文首先介绍了比例区分服务模型的定义以及现有的两种实现算法BPR和WTP,然后定量地分析了WFQ算法在系统负荷和业务负载分布变化时的性能变化,得出了其本身具有一定的抗突发能力.提出了一种基于测量的可变权值的WFQ调度算法,最后通过仿真,将它与BPR,WTP和WFQ进行了比较.仿真结果证明基于测量的WFQ在业务负载正常分布的情况下性能比WFQ更好,且抗高等级突发的能力更强.     

Dynamic core provisioning for quantitative differentiated services

Efficient network provisioning mechanisms that support service differentiation are essential to the realization of the Differentiated Services (DiffServ) Internet. Building on our prior work on edge provisioning, we propose a set of efficient dynamic node and core provisioning algorithms for interior nodes and core networks, respectively. The node provisioning algorithm prevents transient violations of service level agreements (SLA) by predicting the onset of service level violations based on a multiclass virtual queue measurement technique, and by automatically adjusting the service weights of weighted fair queueing schedulers at core routers. Persistent service level violations are reported to the core provisioning algorithm, which dimensions traffic aggregates at the network ingress edge. The core provisioning algorithm is designed to address the difficult problem of provisioning DiffServ traffic aggregates (i.e., rate-control can only be exerted at the root of any traffic distribution tree) by taking into account fairness issues not only across different traffic aggregates but also within the same aggregate whose packets take different routes through a core IP network. We demonstrate through analysis and simulation that the proposed dynamic provisioning model is superior to static provisioning for DiffServ in providing quantitative delay bounds with differentiated loss across per-aggregate service classes under persistent congestion and device failure conditions when observed in core networks.     

区分服务的改进主动队列管理算法

在区分服务模型中，具有不同微流数量、分组长度和目标速率的流聚集在资源共享时往往无法获得公平带宽。本文在自适应RIO算法基础上提出了一种区分RIO算法（Differentiated RIO，DRIO），DRIO对具有不同目标速率的流区别对待，使得无论在何种情况下都可以很好地保证各流聚集在共享带宽资源上的公平性，而且算法实现简单。仿真结果表明，DRIO对提高流聚集之间的公平性有很明显的效果。     

Proportional-fair energy-efficient radio resource allocation for OFDMA smallcell networks

This paper investigates the energy-efficient radio resource allocation problem of the uplink smallcell networks. Different from the existing literatures which focus on improving the energy efficiency (EE) or providing fairness measured by data rates, this paper aims to provide fairness guarantee in terms of EE and achieve EE-based proportional fairness among all users in smallcell networks. Specifically, EE-based global proportional fairness utility optimization problem is formulated, taking into account each user’s quality of service, and the cross-tier interference limitation to ensure the macrocell transmission. Instead of dealing with the problem in forms of sum of logarithms directly, the problem is transformed into a form of sum of ratios firstly. Then, a two-step scheme which solves the subchannel and power allocation separately is adopted, and the corresponding subchannel allocation algorithm and power allocation algorithm are devised, respectively. The subchannel allocation algorithm is heuristic, but can achieve close-to-optimal performance with much lower complexity. The power allocation scheme is optimal, and is derived based on a novel method which can solve the sum of ratios problems efficiently. Numerical results verify the effectiveness of the proposed algorithms, especially the capability of EE fairness provisioning. Specifically, it is suggested that the proposed algorithms can improve the fairness level among smallcell users by 150–400 % compared to the existing algorithms.