面向实际信道观测环境的时限约束无线下行调度策略

时限约束无线下行传输广泛应用于各类关系国计民生的实时通信业务,要求每个数据分组在严格传输时限内进行高可靠性传输.尽管如此,基站往往不能完全观测自身与各设备之间的信道状态,而需要借助反馈所携的信息对信道状态进行观测,从而增加了下行调度策略的设计难度.文章基于此实际信道观测环境设计时限约束下行调度策略,允许基站根据当前数据分组信息以及部分观测的各信道状态决定传输优先级.首先仅考虑队首数据分组信息对下行传输进行无限时域部分观测马尔可夫决策过程简化建模,但求解此建模的最优或近优策略在计算上不可行.鉴于此,文章应用有限时域Q函数马尔可夫决策过程算法,提出了一种低复杂度次优策略,并进一步提出一种更简单的启发式策略.仿真结果验证了所提策略相比对照策略在各种网络场景下的网络吞吐率优势,并且表明了信道的部分观测特性对吞吐率性能有较大影响.     

加权轮询算法在TCP非对称网络中的应用及其性能分析

ＴＣＰ是利用接收端返回的确认信息调整发送端数据发送的传输层协议。在非对称信道存在的网络中,当传输确认信息的信道带宽远小于传输数据的信道带宽,确认信息的传输速率小于数据包的传输速率时,ＴＣＰ数据包的传输受到确认信息返回速率的限制。如何在数据包和确认包共享同一个上行信道的情况下,能够既保证上行信道上数据包传输带宽,又不使下行信道上的数据包传输受到抑制是笔者所关心的问题。文章在上行信道采用了一种加权轮询分组调度算法对其数据包和确认包的发送进行控制来解决这一问题,并通过理论分析对该分组调度算法的性能进行分析,最后用仿真验证了对该算法的分析。     

集中式无线局域网流间干扰分析及资源分配机制

分析无线信道变化对集中式无线局域网下行业务性能的影响,指出流间干扰会导致所有下行业务流性能下降.提出一种基于信道状态的资源分配机制,该机制基于信道状态动态地调整业务流分组的传输次数,根据业务流的QoS需求,采用优先级调度算法调度分组.实验结果表明,该机制可以合理地分配资源,减小流间干扰带来的性能下降.     

面向紧急数据的异步多信道工业无线网络调度方法

针对现有时分多址(TDMA)调度方法在面对异步多信道条件下工业紧急数据调度时表现出的时延大、控制信道(CC)饱和、能耗过高等问题,提出一种基于接收端的紧急数据调度方法--EOAM.首先,采用基于接收端的策略,解决了异步多信道调度中存在的控制信道饱和问题;其次,采用特殊信道(SC)结合优先级指示的方法保证紧急数据快速切换信道进行实时传输的同时,允许非紧急数据基于优先级指示标志采用退避机制占用信道,保证了特殊信道的利用率.该方法既适用于单播通信,也适用于广播通信.仿真实验结果表明,相比分布式控制算法(DCA),EOAM的传输延时最低可达8 ms,可靠性可达95%以上,能量消耗降低了12.8%,能满足工业紧急数据的传输需求.     

基于车辆载带中继的路边单元突发业务分组调度最优策略

高速公路车联网场景中, 路边单元(Roadside units, RSUs)可作为多种周边监测数据的汇入网关, 其业务具有突发特性, 且可通过移动车辆以“存储?载带?转发”方式传输到与骨干网络互联的RSU. 针对RSU间业务传输问题, 源RSU可根据实时业务到达率按需匹配资源, 以应对业务突发性对分组端到端时延的影响. 本文首先针对RSU突发业务传输过程建立突发业务到达模型、车辆到达模型和离散车速状态模型; 进而利用受限马尔科夫决策过程对系统状态转移过程进行分析, 并建立非线性平均端到端时延最小化问题; 最后通过分析最优解的形式得出最优分组调度策略具有门限结构. 仿真结果验证了RSU间业务传输过程中排队时延和传播时延之间存在折中, 且该分组调度策略能降低业务传输过程的平均端到端时延.     

支持多媒体业务的新型无线多跳网络MAC协议*

提出了一种单信道无线多跳网络同步媒体接入控制协议—M-TDMA。基于信道预约,协议采用分类调度机制以满足多媒体业务中各类业务的服务质量需求。协议采用信道使用列表（CUL）、预约控制时隙、划分竞争期和非竞争期等措施维护预约信道,降低分组冲突率,提高信道使用率。分析结果表明,协议在保证分组传输可靠性的同时,传输时延较低,能够较好地支持多媒体业务的服务质量需求。     

基于时延的分级多业务调度算法研究

紧跟CDMA20001xEV-DO系统提供服务质量保证这个热点议题,对系统前向无线分组调度算法进行研究,重点是针对有时延要求的业务(交互类和流类业务).在EXP算法的基础上,根据分组对时延的要求不同,提出一种紧急判定准则,将分组按紧急程度送入紧急或非紧急队列等待调度,进而提出基于时延的分级多业务调度算法.选用Matlab仿真软件进行仿真,仿真结果表明,该算法能更有效的保证业务时延要求.     

一种支持实时业务QoS的跨层分组调度方案*

提出了一种基于HSDPA系统的跨层分组调度方案,以支持实时业务QoS要求.在调度过程中,按照业务类型和实时要求将其排入分组队列,引入实时吞吐量和信道信息估算调度概率,实现实时业务质量和系统整体性能之间的平衡.仿真结果表明,该方案在数据吞吐量、传输时延等方面具有更好的性能.     

一种适应信道的WiMax分级调度架构

针对无线信道中与时间和位置相关性错误,简要介绍了IEEE80216d协议的QoS服务模型,在对WiMax的QoS机制和调度策略进行了深入的研究后,提出了一种新的MAC层分级分组调度架构。此架构主要由调度控制器、流量监控和两级分组调度组成,并给出了关键调度的算法模型。对算法的仿真表明,这个调度架构能够有效地区分对待实时业务、非实时业务和BE业务,满足不同类型业务的QoS需求,解决了无线信道特殊性带来的调度问题。     

一种基于双CDMA信道的动态视频传输质量控制策略

提出了一种面向端对端的,基于双CDMA信道传输质量的动态视频传输控制策略.该策略包括:基于视频流编码特点的简单重传机制;基于分组丢失率的流量控制、视频质量动态调整及双信道轮转调度.模拟实验显示该策略能够提高基于双CDMA无线传输信道的实时视频流传输速率,并具有一定的稳定性.     

基于AFDX自适应优先调度算法的实时性分析

通过分析AFDX终端系统关键技术,在AFDX网络虚拟链路的调度策略中提出采用自适应优先调度算法;并分析数据包在终端系统中的处理过程,进行网络演算建模,进而确定出AFDX网络针对不同类型数据的传输速率和服务时延.结果证明该算法较好地满足了航空电子网络数据传输实时性需求,并为AFDX智能网络管理模型中的参数模型和调度策略提...     

智能配电网通信多信道调度策略

为了有效提高基于无线传感网的配电网服务质量,进一步增强配电网中数据实时性,减少延迟,提出了一种基于优先级的多信道调度策略。首先,根据实时的信道链路状态信息,提出了基于最小跳数生成树的链路路由算法（LB-MHST）,克服了无线射频干扰,保证智能电网的服务质量;然后,针对配电网中不同数据包对于延迟要求的不同,考虑了数据优先级传输,有效地提高了感知节点的数据传输效率,进一步满足了配电网中的QoS性能要求。实验结果表明,与最小跳数生成树（MHST）算法相比,尤其是在多信道延迟感知传输中,提出算法在单信道、8信道和16信道时分别将高负载流量延迟性能提高了12%,15.2%和18%。     

一种用于QoS控制的报文分组调度与丢弃算法

提出了一种用于Internet中服务质量控制的报文分组调度与丢弃算法.该方法根据用户要求的服务质量(quality of service,简称QoS)参数和多媒体应用的类型以及等待时间等因素,综合调度路由器中所到达的报文分组和分配缓冲,使其能够满足用户所要求的服务质量.计算机模拟表明,该算法的转发性能等指标要优于当前常用的调度算法——加权公平队列法(weighted fair queuing,简称WFQ),从而提高了网络传输多媒体信息的能力.     

数据中心实时交换系统的研究与实现

针对数据中心对信息实时交换系统实时可靠传输数据流的应用需求,分析了数据中心传输数据流的特点,设计了实时交换系统架构,重点研究了信息系统可靠、实时传输数据的方法。采用线程控制模块和消息同步阻塞I/O模型实现了并发数据流的处理,基于循环缓存机制和双系统同步技术解决了突发数据流易丢包的难题,保证了系统的可靠性。为了确保经过数据中心的数据流的实时传输,减少系统处理过程中产生的时延,提出了QPTS(队列优先级驱动的任务调度)算法。该算法兼顾优先级、截止时间和剩余包数,实现了数据流的按需调度,提高了系统对交换数据流的处理速度。测试结果验证了算法的有效性以及系统的实时性和可靠性。     

A QoS Estimation-Based Scheduler for Real-Time Traffic in IEEE 802.11e Mobile Ad hoc Networks

ABSTRACT

For mobile ad hoc networks, the IEEE 802.11e standard specification provides Quality of Service (QoS) facility support in the MAC layer by Enhanced Distribution Channel Access (EDCA), which provides differentiated and distributed access to the wireless medium with four access categories (AC). It works efficiently for constant bit rate (CBR) types of traffic; however, for the case of variable bit rate (VBR) types of traffic, it shows poor performance due to the static nature of computing the number of packets and the time required to transmit these packets. In this paper, we present an EDCA scheduling algorithm that allocates transmission opportunities (TXOP) for fluctuating VBR traffic depending on their queue length estimations for mobile ad hoc networks. We classify the channel state as good or bad based on the channel error conditions. Then the scheduler determines the mean application data rate and estimates the TXOP for the next interval on the same Traffic Stream (TS). By simulation results, we show that the proposed scheduling scheme achieves good throughput and fairness with reduced delay for the VBR traffic class.     

基于信道状态的WiMAX系统实时调度算法

介绍了M-LWDF、EXP和CD-EDD三种经典的实时调度算法,并在此基础上提出一种基于信道状态的WiMAX系统的实时调度算法CBRTS(channel-based real-time scheduling)。该算法核心思想是在数据链路层中考察物理层信道的传输条件,从而进一步将有限的无线资源更加合理地分配给用户。仿真结果表明,提出的算法具有更高的吞吐量、更小的时延和丢包率,能满足实时业务的QoS要求。     

基于终端差异化与D2D网络的IDNC协作重传方案

为了满足终端用户的个性化需求并且降低D2D网络的传输时延,提出了一种基于终端差异化的立即可解网络编码（IDNC）协作重传方案。首先,针对PC-D2D网络存在的解码冲突以及传输冲突问题提出一种新的IDNC算法框架并且在此框架的基础上搜索极大独立集（MIS）,综合考虑数据包的接收情况、终端用户需求以及链路丢包率情况设计权重,衡量权重选取一次重传时延增量最小的并发协作重传终端以及数据包组合生成编码包;同时,考虑不需要数据包提供的未来解码机会,优化终端不需要的数据包,进一步降低传输时延。仿真结果表明,所提方案在满足终端个性化需求的同时能够有效地降低解码时延和完成时间。     

WiMAX网络中基于优先级的视频分组调度算法

无线视频传输是网络传输的研究热点,在WiMAX网络中,实时轮询业务(rtPS)的典型应用是实时视频传输,当前使用较多的是先进先出(FIFO)和最早到达期限数据优先(EDF)队列调度算法,其中EDF算法多用于多业务之间的资源分配,而非单个业务流队列的出对调度。在视频优先级以及WiMAX网络为单个视频流分配带宽限定的条件下进行调度算法的研究,以期待在带宽有限的情况下得到更高的视频服务质量。     

抗时延敏感性跨层自适应资源分配方案*

为了对抗多用户OFDM系统中用户实时业务对时延的敏感性,提出一种利用Hopfield神经网络(HNN)算法的跨层自适应资源分配方案。该方案设置用户调度优先级时同时考虑物理层的信道状态信息,及媒体接入层的用户队列状态信息和等待时间等;采用HNN算法,最大化系统容量的同时降低了平均时延和丢包率。仿真结果表明,相比于传统资源分配方案,该方案可以有效保障用户的服务质量,并提高了系统的整体性能。     

基于HSDPA的增强型分组调度算法研究

从系统吞吐量、用户公平性等方面分析研究了HSDPA系统中支持非实时业务的三种经典分组调度算法RR、Max C/I和PF。针对PF算法重传时延过长问题,提出了一种结合混合自动请求重传HARQ的增强分组调度算法。该算法通过提高重传分组的优先级降低重传时延,有效地避免系统资源的浪费。MATLAB仿真结果表明,该算法在降低单用户重传时延的同时,仍能保证用户间的公平性和系统的吞吐量。