依托站点状态的两级轮询控制系统时延特性分析

基于区分业务优先级和提高系统时延性能的网络需求,提出了依托站点状态的两级轮询控制系统.系统在混合服务两级轮询模型的基础上,根据站点缓冲区状态采用并行调度方式仅对有数据分组的活动站点提供服务.该模型既能满足区分站点优先级的需求又能避免空闲查询,从而提高系统利用率、降低等待时延.采用嵌入式马尔科夫链和概率母函数的方法对该系统建立数学模型,对系统平均等待时延特性进行了精确解析.通过理论计算与仿真实验结果的对比验证了理论分析的正确性,与已有两级轮询系统相比,具有更好的时延性能.     

分忙闲站点的限定(K=2)轮询控制系统分析研究

为了保障系统公平性并提高轮询控制系统的工作效率,提出了区分忙闲站点的限定(K=2)轮询控制系统。系统在限定(K=2)轮询服务的基础上,依托站点忙闲状态,采用并行调度控制方式仅对有数据分组的忙站点提供发送服务。采用概率母函数和嵌入式马尔科夫链的方法建立了系统的数学模型,并精确解析了系统平均排队队长和平均等待时延等重要性能参数。仿真实验结果表明:理论计算值与模拟仿真值近似相等,说明理论分析正确合理。该模型既能保障系统公平性,又能避免对空闲站点查询,同时还能节省转换查询时间,从而提高了系统利用率和工作效率。与已有限定(K=1)轮询控制方式相比,所提系统具有更好的QoS保障。     

连续时间完全服务与门限服务两级轮询系统性能研究

在信息分组以连续时间规律到达系统的基础上，对于轮询系统中不同优先级的业务问题，提出区分优先级的两级轮询服务模型。首先，在该模型中，低优先级站点采用门限服务，高优先级站点采用完全服务；然后，在高优先级转低优先级时，将传输服务与转移查询并行处理来降低服务器在查询转换期间所耗费的时间，提高轮询系统的效率；最后，运用马尔可夫链和概率母函数的方法建立了系统的数学模型，通过对数学模型精确解析，得到了连续时间两级服务系统每个站点的平均排队队长和平均等待时间的表达式，精确解析出平均排队队长和平均等待时间的值。仿真实验结果表明：理论计算值与实验仿真值近似相等，说明理论分析正确合理。该模型既能保障低优先级站点服务质量，又能为高优先级站点提供优质服务。     

一种轮询协议中心站的性能分析

在基本轮询协议的基础上介绍了已有的排队优先权站点耗尽型轮询协议的操作原则,该协议可以优化中心站的延迟特性。通过嵌入马尔科夫链和构造队列母函数的方法,求解出了平衡状态下中心站的队列长度,并通过仿真进行了验证,同时通过仿真方法获得了系统的延迟特性。仿真结果表明,该协议在系统业务量强度较大时,中心站也具有良好的延迟特性。     

无线局域网中动态优先级轮询控制系统分析

论文根据IEEE802.11PCF协议轮询机制的实时特性,以基本业务群(BSS)内站点(STA)的分组数为基础,提出了一种基于优先级的动态轮询协议。阐述了该协议的基本结构以及实现算法,并对协议性能进行分析。同时也给出了计算机仿真结果,实现了对原有轮询机制性能的改善。     

完全服务和非对称门限服务两级轮询系统特性分析

区分优先级的轮询服务一直是研究人员讨论并探索的热点,本文则是采用了对称性与非对称性相结合的区分优先级的两级轮询服务模型.系统依托并行方式的处理模式,既提高了轮询系统的利用率,也降低服务器在查询转换期间所耗费的时间.并且运用马尔科夫链和概率母函数的方法建立了轮询系统的数学模型,通过对数学模型的解析精确地给出了两级非对称服务系统平均排队队长及查询周期的表达式.同时,根据系统终端循环周期的二阶特性量近似相等的方法,针对两级非对称模型给出了一种平均等待时间的近似解析式.     

基于多服务器的轮询接入控制协议分析

为解决现有轮询接入控制协议网络时延高、系统性能差的问题,提出一种同步方式的多服务器轮询接入协议.使用多服务器并发处理的方式实现负载均衡,多个服务器调度时,利用同步控制策略解决多服务器在各个站点之间的轮询问题;在单服务器分析的基础上,运用轮询系统的基本理论和随机过程对系统的平均时延等参数进行解析.通过仿真实验,对理论分析进行验证并对该协议的运行状况进行分析,实验结果表明,该协议比传统的轮询协议性能更好,平均时延更低,网络效率更高.     

基于修改频率的SQL Remote消息轮询策略

首先介绍了SQL Remote复制技术及其消息代理,然后针对其固定时间的消息轮询策略的不足提出了一种基于修改频率的消息轮询策略,并且给出了相应的算法,从而改进了消息代理发送消息的方式。通过实验证明,这种基于修改频率的消息轮询策略较大地减轻了消息代理和邮件系统的负担,较好地解决了因固定时间的消息轮询策略的不足而产生的问题。     

一种提高PCF中非实时数据传输性能的方案

论文提出一种PCF的改进方案VPCF,提升竞争阶段非实时数据的传输性能。站点在无竞争阶段被轮询时向点协调者捎带将在竞争阶段传输的帧的退避计时器值;点协调者通过比较退避计时器值预见站点间的冲突并告知站点,采用一种称为虚冲突的机制避免站点冲突的发生。仿真表明,VPCF在不影响无竞争阶段实时数据发送的前提下减少了竞争阶段的冲突次数,提高了非实时数据的吞吐量。     

区分站点状态的两级轮询控制系统

针对提高轮询控制模型工作效率和区分网络优先级的问题，提出了区分站点忙闲状态的完全-门限两级轮询控制模型（ETTPSS）。模型以两级优先级为基础，依据站点的忙闲状态采用并行处理方式只对忙站点进行信息分组发送服务。模型既能区分传输服务优先级又能避开对无信息分组的空闲站点的查询，从而提高了模型资源利用率和工作效率。运用概率母函数与马尔可夫链相结合的方法对该模型进行理论分析研究，精确解析了模型各个重要性能参数。仿真实验结果表明，仿真值与理论值近似相等，说明理论分析正确合理。与普通轮询模型相比，该模型性能大幅度提高。     

基于广播SNMP的网络管理并行轮询算法*

面对网络融合环境下网络规模大、分布广、设备多的实际需求,传统网络管理系统通过依次轮询设备进行数据采集存在轮询周期长、实时性低、轮询数据量多等缺点,提出了一种基于广播SNMP的数据采集并行轮询算法。该算法在轮询时,通过向每个网段发送广播SNMP数据包的方式并行轮询被管设备,减少轮询数据包的数量,减轻管理站的负担,缩短轮询周期;在接收设备回复数据包时,针对接收和处理速度不匹配的情况,采用多线程自适应并行处理环形缓存的方法,达到高速数据接收的目的。系统测试结果表明,通过广播方式的轮询可以有效缩短轮询周期,减少轮     

A probabilistic approach to estimate the mean waiting times in the earliest deadline first polling

In queueing system, the mean waiting times of messages are important measures to characterize the quality of service (QoS) under various requirements. In a time-critical system, message transactions which cannot meet deadline constraints might lead to catastrophic consequences. Currently, the waiting time estimations using the first-come-first-served (FCFS) and priority (PRI) strategies are already well developed. However, in the case of multi-queue dynamic environments, these quantities are more difficult to analyze due to multiple classes of messages are considered. In this paper, we aim to consider a polling system consisting of a number of parallel infinite-capacity single-server queues. We propose a probabilistic approach to derive the waiting times for different classes of messages by using non-preemptive earliest deadline first (EDF) polling policy. The resulting formula can also lead to the FCFS polling and PRI polling by altering the relative deadlines. Moreover, the bounds of waiting times are discussed. The accuracy of the proposed algorithm is established by comparisons with simulation results. The runtime results are in very good convergence with the theoretical predictions made by our formulas, in terms of prediction accuracies of waiting times and untimely service ratios of messages under various scenarios and timing constraints.     

A model of the polling system for studying the broadband wireless networks

A study of the model of a cyclic (polling) system adequately describing the broadband wireless WiFi and WiMax centralized-control networks was presented. The server was assumed to have full information about the current system state. The queues are serviced by the exhaustive threshold discipline, that is, a queue is serviced if its length exceeds the given threshold. If the lengths of all queues are insufficient to start servicing, then the server stops polling the queue until any of them accumulates the required number of customers. Relying on the stationary probability distribution of the polling system states, the main performance characteristics such as the mean queue length, failure probability, and mean waiting time were established.     

无线局域网多机器人系统轮询MAC协议研究

多机器人系统是一个结构复杂的团体,为了实现机器人之间的高效合作,必须解决机器人间的信息交互问题,提出将无线局域网的多机器人系统与轮询系统结合的MAC（multiple access control）协议。首先,研究MAC协议中PCF（point coordination function）访问机制,建立轮询系统模型,将该模型应用于多机器人集中式体系架构中,并对其数据传输方式进行分析;推导了门限、完全、限定K=1机器人系统信息传输的平均排队队长、时延、轮询周期的表达式;最后通过MATLAB及ROS系统对三种系统的理论值和仿真值进行分析比较。结果表明,该多机器人系统的信息传递率随着到达率的增加而显著增加。综合对比实验结果,在保证公平性的前提下,门限服务系统在加速信息处理速率、改善系统性能方面比其他两种服务策略更加稳定;在机器人增加时,完全服务系统在信息处理速度上较其他两种服务更好。     

Efficient parallel algorithm for statistical ion track simulations in crystalline materials

We present an efficient parallel algorithm for statistical Molecular Dynamics simulations of ion tracks in solids. The method is based on the Rare Event Enhanced Domain following Molecular Dynamics (REED-MD) algorithm, which has been successfully applied to studies of, e.g., ion implantation into crystalline semiconductor wafers. We discuss the strategies for parallelizing the method, and we settle on a host-client type polling scheme in which a multiple of asynchronous processors are continuously fed to the host, which, in turn, distributes the resulting feed-back information to the clients. This real-time feed-back consists of, e.g., cumulative damage information or statistics updates necessary for the cloning in the rare event algorithm. We finally demonstrate the algorithm for radiation effects in a nuclear oxide fuel, and we show the balanced parallel approach with high parallel efficiency in multiple processor configurations.     

WSN-UAV基于FPGA的异步带优先级数据转发轮询控制系统

在林、农作物监测作业中,可通过散布无线传感器节点形成的自组织WSN收集作物环境信息。将UAV应用于分簇式WSN作为移动的数据收集节点sink时,UAV不仅需要转发各簇首节点的信息,还需转发自带传感器检测到的重要信息。为了保证UAV传感器检测信息及时转发,并进一步降低簇首节点能耗,延长WSN网络寿命,提出异步带优先级的数据转发轮询控制系统方案,应用马尔可夫链和概率母函数进行建模以分析系统性能。用自带异步读写FIFO功能的FPGA作为主控器件,基于FPGA设计该轮询系统硬件电路结构,验证了该轮询控制系统的可行性和高效性。实验结果表明,该方案能保证UAV及时转发重要数据,缩短服务延迟,提高WSN能耗效率,优化系统性能。