带VOQ的输入队列交换网络中的分组调度算法研究

交换技术已经成为高速路由器的核心技术。本文基于目前高速交换技术所采用的主要体系结构,带有虚拟输出缓冲队列(VOQ)的输入队列交换结构,分析已经存在的各种调度算法的性能,并设计基于遗传算法的调度策略,提供IP数据网络的QoS对吞吐量和抖动的保障。     

基于队列长度和时延约束的异步OPS权重调度

分组调度在异步光分组交换(OPS)节点中起着重要作用,一种智能的调度算法能减小分组的丢失率,增加节点的吞吐量,从而提高服务质量.文章提出了一种基于队列长度和时延约束的解决队列中分组"饿死"和时延问题的权重调度算法.算法通过计算队列长度和分组在队列中等待时间确定调度的权重值,以减小分组在核心节点处的资源竞争和等待时延,调度器计算每个输入端口的N×K个虚拟输出队列的权重值并调度最大权重值队列到可用的输出信道上.分析和仿真结果表明所提的权重调度算法具有高吞吐量和低分组丢失率特点.     

带VOQ的输入队列交换网络中的分组调度算法研究

交换技术已经成为高速路由器的核心技术。本文基于目前高速交换技术所采用的主要体系结构，带有虚拟输出缓冲队列（VOQ）的输入队列交换结构，分析已经存在的各种调度算法的性能，并设计基于遗传算法的调度策略，提供IP数据网络的QoS对时延抖动的保障。     

一种增强的速率比例调度器

作为分组交换网络中提供服务质量保证的一种重要机制,队列调度算法近年来得到了较为广泛的研究.本文提出了增强的速率比例调度器模型(Enhanced RPS).ERPS模型给出了设计系统虚时间函数的具体方法和条件,并计算出了其相应的公平性指数,最后给出了1个基于ERPS的分组级的队列调度算法.     

一种基于最长队列预测的CICQ交换结构调度算法

CICQ(Combined Input Crosspoint Queued)是一种在crossbar交叉点加入少量缓存的交换结构,具有无需内部加速比及分布并行调度的特性。为了自适应网络环境中各种业务流量,提高在非均匀流量下的性能,该文提出了一种基于最长队列预测的高效CICQ交换结构调度算法RR-LQD (Round Robin with Longest Queue Detecting)。RR-LQD算法复杂度为O(1),具有良好的可扩展性;通过预测局部最长队列并尽力为其服务,保持调度中队列长度的均衡,能够适应各种非均匀流量的网络环境。仿真结果表明:在各种均匀和非均匀流量下,RR-LQD算法均能达到100%的吞吐量,并且具有优良的时延性能。该文使用FPGA芯片实现了RR-LQD算法仲裁器,能够满足高速、大容量交换结构的设计需要。     

分组交换网络中队列调度算法的研究及其展望

本文主要讨论分组交换网络中的队列调度算法,对现有的调度算法进行了分类和比较研究,分析了其性能指标和技术特点,最后结合我们的相关研究工作讨论了未来的发展趋势并给出了有待研究的一些课题.     

输入排队结构交换机分组调度研究

以决定分组调度算法的交换结构为基础,从协调,减少和隔离输入排队交换结构中输入输出竞争裁决冲突的角度,分别讨论了VOQ,CIOQ,CICQ结构中的分组调度问题,并以当前最新的调度算法为例加以说明,进行了定性分析和定量对比,指出了具体有待研究的问题。随后讨论了最近才开始研究的光电混合结构中的分组调度问题。最后从交换结构和算法两个方面探讨了今后的研究方向和发展趋势。     

一种新的HSDPA分组调度算法研究

目前已提出的HSDPA调度算法仅是基于用户的优先级进行数据分组的调度.文章考虑了3G系统的业务多样性,综合考虑用户的优先级和业务的级别,创新性地提出将两类分组调度算法,即基于业务类别的分组调度算法--加权公平排队算法,与基于用户优先级的调度算法--最短队列算法或者最长队列算法相结合后的调度算法.仿真的结果显示,提出的调度算法能满足不同业务要求的QoS.从吞吐量和延时来看,最短队列算法与加权公平排队算法结合方案优于最长队列算法与加权公平排队算法结合的方案.     

基于Crossbar的可重构网络输入排队分域调度研究

为解决传统网络技术体系中交换结构无法满足大量差异化业务规模化应用的问题,本文基于可重构网络技术体系,采用选择关闭部分Crossbar交叉节点的分域模型,提出了分域调度的思想,分析并推导了承载组内的SDRR调度算法和域内最长队列优先调度算法。最后采用交换性能仿真平台对该调度算法进行了复杂度和时延的仿真比较,结果表明:分域调度的最长队列优先算法比一般最长队列优先算法相对复杂度低,且随着调度域个数增加,相对复杂度降低。在相同业务源输入条件下,Crossbar三分域调度算法的时延小于非分域调度算法的时延,接近公平输出排队调度算法的时延。     

Clos网络中变长分组交换及调度算法研究

Clos网络是多端口的路由器和交换机中经常采用的交换网络,其优点在于它是一个结构全对称的网络。比较了多级Clos网络分布式调度算法中定长分组和变长分组交换的特点;给出一种基于变长分组交换的MSM型三级Clos交换网络结构和相应的ACBS调度算法;消除了分组负载分配的不公平性。分析表明该调度算法优于传统算法,并通过仿真实验验证了算法的有效性。     

片上网络调度算法相关研究

随着半导体集成工艺的发展,单个芯片上集成的IP核数目急剧增加,片上网络(NoC)成为未来取代总线设计的新模式。调度算法作为NoC研究的关键问题之一,对整个网络的传输性能起着重要的作用。本文对片上网络虚信道路由器调度算法的相关研究进展进行了总结,首先从路由器结构特点出发,介绍了几种典型的NoC仲裁器和调度器实例,总结相应的算法设计思想。再对NoC常用路由器调度算法进行了分类介绍,详细分析了各种调度算法的相关特性。最后,探讨了NoC路由器调度算法的研究方向。     

可编程路由器中基于缓冲队列长度阈值的处理器调度

可编程路由器除了转发IP分组之外,还需要执行计算任务.如何调度可编程路由器中CPU的处理能力是一个需要解决的重要问题.本文首先建立了一种通用的可编程路由器软件体系结构,在此基础上,提出了一种基于缓冲队列长度阈值的CPU调度算法,采用随机Petri网对算法进行了模型分析和计算.结果表明,该调度算法可以同时保证可编程路由器中的尽力发送流和QoS流的计算需求.     

路由器技术的发展趋势

文章对路由器中的一些关键技术,主要包括路由器工作原理、路由器体系结构、业务流分类技术、队列管理技术、队列调度技术,进行了较为详细的描述和分析。     

基于TD-SCDMA的R4与HSDPA混合组网系统级性能研究

文章认为R4和高速下行数据接入(HSDPA)的混合组网方式是目前比较合理的组网方式,可以减少建设成本,并降低管理维护和优化的复杂度,是主流运营商倾向的组网方式。文章提出通过理论计算结合系统级仿真手段可以对基于TD-SCDMA的R4与HSDPA业务混合组网前后系统性能进行对比研究,并提出通过优化HSDPA业务信道发射功率、调度算法、无线资源管理(RRM)算法等多种手段可以提升混合组网后系统性能。     

Optimal Time Slot Assignment Algorithm for Combined Unicast and Multicast Packets

This paper considers a packet‐scheduling algorithm for a given combined traffic of unicast and multicast data packets and proposes a hybrid router with several dedicated buses for multicast traffic. Our objective is to develop a scheduling algorithm that minimizes schedule length for the given traffic in the hybrid router. We derive a lower bound and develop an optimal solution algorithm for the hybrid router.     

面向虚拟路由器的基于历史转发开销的资源调度算法

通过研究以Xen为代表的虚拟工具中资源调度算法,得知它们无法保证虚拟路由器中资源共享的公平性。该文提出一种基于历史转发开销的资源调度算法,用来确保路由器实例占用资源的公平性,尤其物理平台的输入/输出(I/O)资源。该算法通过统计路由器实例最近的报文转发开销来计算出路由器实例调度的优先级,确保平均吞吐量较低的路由器实例获得被调度的机会。同时,该算法通过设置优先级计算公式中处理延迟的值,达到对延迟敏感强的路由器实例的支持,以及通过预测报文处理时间决定待处理报文是否丢弃,避免不必要的系统开销。通过实验测试,相对于Credit算法,该文算法在确保虚拟路由器资源共享的公平性方面存在明显优势,并且能为延迟敏感的路由器实例提供支持。     

HSDPA中M-LWDF实时业务分组调度算法的改进

HSDPA是UMTS的最新演进。HSDPA采用先进的技术包括AMC、HARQ和快速小区选择以提供更高的数据速率。在HSDPA系统中,无线资源管理功能主要是由分组调度算法来实现,研究先进的分组调度算法是提高数据业务吞吐量、保证用户间的公平性、满足业务QoS的根本。主要介绍了实时业务算法M-LWDF,针对其在公平性方面的缺陷进行了改进,并对上述2种算法在中断率和吞吐量上进行了试验分析。     

一种基于动态配额的虚拟网带宽公平调度算法

网络虚拟化被广泛用于网络实验平台和数据中心等场景中。作为虚拟化网络中的核心组网设备,虚拟路由器可以在同一物理底层上构建多个虚拟路由器实例来承载多个虚拟网。其核心调度问题在于如何根据不同虚拟网对带宽的不同需求,将网络数据包调度到不同的实例中。该文针对该问题对虚拟化场景下的队列调度问题进行建模,提出了基于动态配额的队列调度算法,与miDRR等算法相比,该文算法在虚拟网带宽分配的有效性和公平性上有明显优势。     

基于主动队列管理算法的研究

主要对自适应虚拟队列（AVQ）算法、动态阈值（DT）算法以及队列长度阈值（QLT）分组调度算法等异同点及适用范围进行了描述,在理论上进行了分析。通过比较各个算法的优点及存在的问题,针对AVQ算法进行了改进,使其在原性能的基础上增加了区分服务的功能。基本上保持了原算法的优点,即具有低时延、低分组丢失率和高链路利用率。