EWFQ：一种新的高速网络分组调度算法

1 引言宽带综合业务网要求能给不同的应用提供不同的服务质量(QoS),其中分组调度算法作为网络路由器中的一个重要组件起着相当关键的作用。传统的In-ternet是基于尽力而为(best-effort)模型实现的,该模型采取先来先服务(FCFS)的分组调度算法,这种模型具有实现简单的特点,它在假定所有应用互相协作的情况下工作得非常好。但当网络发生拥塞时,实时应用的服务质量往往得不到保证。同时,连接间的隔离性能也非常差,吞吐量大的连接得到更多的服务,某些不良行为的连接可能造成其他连接的服务质量急剧下降。 A.K.Parekh等提出的广义处理器共享(GPS)能较好地解决上述问题;1)当在数据源端实施漏桶算法的流量整形时,GPS能提供端到端的延迟界限,2)     

一种无线多媒体传感器网络分区链路调度算法

链路干扰是无线多媒体传感器网络实现大容量、实时、可靠传输的主要困难。为提高多跳传输模式下无线网络性能,基于MAC层的调度算法得到了广泛关注。调度算法为每条链路分配合理的传输时槽,降低了冲突和重传次数,能显著提高网络传输性能。但随着网络规模的增大,无论是集中式还是分布式调度算法,都存在调度开销增大和性能降低的问题。针对这一问题,根据节点分布密度和承载网络流量大小,将网络划分为密集区域和稀疏区域。稀疏区域的节点传输冲突较小,直接采用CSMA的协议。密集区域的节点传输冲突大,采用基于队列长度的分布式调度。分区调度能够有效降低网络规模扩大导致的调度算法复杂性增大的问题。仿真实验表明,分区调度算法无论是在队列长度,还是在延时性能上,较传统算法有明显改善。     

一种改进的无线分组快速调度算法

讨论了高速下行链路分组接入(HSDPA)系统中采用的几种经典分组调度方法。依据HSDPA系统的特点,引入快速调度因子对M-LWDF算法做了改进,在保证一定吞吐量的情况下,提高了系统的公平性。     

分组交换网络调度算法——SFQ+的研究

分组调度是实现计算机网络QoS保证的核心问题。该文描述了SFQ+分组调度算法，在SFQ算法的基础上引入了DWCS的动态窗函数约束机制，并与传统的SFQ和DWCS算法作了比较，给出了算法的性能评价，对算法的扩展进行了展望。     

基于业务流均衡的802.16无线分组调度算法

基于对802.16 2004标准所提出的四种业务流的分析,结合802.16网络的实际应用场景,提出了一种基于业务流均衡的802.16系统无线分组调度算法,并对该算法进行了Matlab仿真类比。仿真结果表明,新算法能够很好地解决分组调度的优先权问题和“饥饿”情况,具有重要的实际意义。     

前向无线分组调度算法研究靠

在CDMA20001xEV-DO系统,针对尽力而为业务,提出改进DRC算法(M-DRC)和自适应DRC算法(A-DRC).M-DRC算法在DRC算法基础上,引入用户平均信道环境这一附加参数,提出改进的DRC(M-DRC)指数算法.该算法将时隙分配给平均信道环境好的用户,以达到优化系统吞吐量的目标.PFS算法要体现公平性要求具有相似的信道环境,针对该问题,提出了A-DRC算法.     

前向无线分组调度算法研究

在CDMA2000 1x EV-DO系统,针对尽力而为业务,提出改进DRC算法（M—DRC）和自适应DRC算法（A-DR ）。M-DRC算法在DRC算法基础上,引入用户平均信道环境这一附加参数,提出改进的DRC（M-DRC）指数算法。该算法将时隙分配给平均信道环境好的用户,以达到优化系统吞吐量的目标。PFS算法要体现公平性要求具有相似的信道环境,针对该问题,提出了A-DRC算法。     

一种面向流媒体的多核处理器分组调度算法*

针对流媒体分组处理和多核网络处理器cache亲和性的特点,提出了综合流调度和分组调度优点的两级调度算法,即FBLA。FCFS调度算法可以达到分组级的细粒度负载均衡,但cache亲和性却很差。基于hash的调度算法可以保证很好的cache亲和性,但难以保证核间负载均衡。FBLA算法对这两种算法进行了折中,既通过cache亲和性提高处理器利用率,又能够达到细粒度的核间负载均衡。理论分析和仿真评估表明,FBLA算法具有良好的cache亲和性和负载均衡性,转发延迟和延迟波动比FCFS算法更低。在亲和因子较小时,F     

一种按需分配的多路径传输分组调度算法

利用多路径传输协议,多宿主主机可以通过多条路径并行传输数据,从而有效提高系统的吞吐率和鲁棒性.但是由于不同路径在带宽、延迟和丢包率等方面存在差异,接收端必须缓存大量乱序到达的分组.数学分析表明,减少接收端的缓存开销有两条途径:一是最小化每条路径的发送队列中积压分组的数量,二是降低分组发送速率.由前者,提出依据每条路径的空闲发送窗口大小进行分组调度的算法SOD(Scheduling On Demand);由后者,提出利用窗口通告机制限制分组发送速率的流控方法.模拟实验结果表明:与现有算法相比,SOD的缓存开销最小;在接收端进行流控限制的情况下,SOD的吞吐率最大,并且在不同实验场景中性能表现稳定.     

分组交换网络调度算法——SFQ+的研究

分组调度是实现计算机网络QoS保证的核心问题.该文描述了SFQ 分组调度算法,在SFQ算法的基础上引入了DWCS的动态窗函数约束机制,并与传统的SFQ和DWCS算法作了比较,给出了算法的性能评价,对算法的扩展进行了展望.     

HFC网络的缓冲区管理和分组调度联合算法

以HFC网络为背景,针对嵌入式设备的存储资源有限性、网络带宽有限性以及宽带网络中多业务流的特点,提出一种缓冲区管理和分组调度联合算法.该算法通过控制业务流队列长度和设置业务流优先级方程的方式来管理缓冲区和带宽的分配,使内存管理和分组调度协调配合,从而为不同类型的网络数据提供区分服务.通过测试,在本文的仿真设置下,当网络资源紧张时,使用该算法后,可以达到实时业务流的超时数据比未使用该算法时的超时数据少89.6%的效果;而非实时业务流也可以达到平均丢包率比不使用该算法时的平均丢包率低90%的效果.     

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。     

AD hoc网络中的机会分组调度算法

无线多跳Ad hoc网络中节点在业务发送过程中需要竞争共享信道,容易发生局部拥塞导致网络性能下降,而且节点内部采用的先入先出(FIFO)队列容易使队头阻塞,影响队列中后续分组的发送。本文提出了一种机会分组调度算法CBOS,发送节点采用多播RTS的方式同时指向多个接收节点,可以支持可变长分组,提高了Ad hoc网络的空间重用率,接收节点根据拥塞程度按照一定概率返回CTS,有利于节点网络的拥塞控制。仿真结果表明,该算法提高了网络端到端的饱和吞吐量和信道利用率,并提高了业务流之间的公平性。     

基于优先级分类的工业无线网络确定性调度算法

确定性调度技术对于工业无线网络数据的实时性和确定性传输有着重要意义.本文针对工业无线网络数据流本身存在优先级分类属性的情况, 基于多信道时分多址接入(TDMA)技术, 在分析高优先级数据流对低优先级数据流造成的链路冲突延时和信道竞争延时基础上, 对网络进行调度预处理, 进而排除参数不合理的网络, 并向网络管理者反馈.对于通过预处理的网络, 调度算法优先为高优先级数据流的链路分配时隙和信道资源, 而对属于同一类优先级的数据流, 提出一种基于比例冲突空余时间的调度方案, 在满足可调度性条件的前提下, 根据各链路的比例冲突空余时间值从小到大依次分配时隙和信道资源.实验结果表明, 所提出的调度算法可以取得较高的网络调度成功率.     

一种高效的多媒体无线传感器网络地理路由算法

针对多媒体无线传感器网络数据流巨大的特点,本文提出一种高效的地理路由算法AOGR。与现有的地理路由算法以路由单包时的性能最优化为目标相比,AOGR将一次会话中所有交互数据包作为整体,使得平均每包传输的路由跳数最少。它充分利用先行包在路由方面的参考作用以优化后续包的路由。随着路由数据包的增多,AOGR最终收敛于最短路径。最后,通过仿真实验验证该路由算法能够有效地减少GPSR协议在周边转发模式时产生的绕道跳数,路由平均跳数有明显减少。     

Ad Hoc网络中基于智能天线的包调度算法

针对智能天线系统中数据包队列头阻塞和“聋节点”问题,提出一种新的数据包调度算法。根据智能天线的方向性网络配置矢量,将节点周边空间划分为干扰区域和自由区域,依次为待发队列中数据包的目的地址匹配可用的自由区域,进行数据传输。仿真结果表明,该算法能有效消除队列头阻塞和“聋节点”,从而提高Ad Hoc网络的吞吐量性能,降低网络时延。     

面向移动多媒体的无线光网络路由算法

为了提供具有一定QoS保证的高速率宽带多媒体通信,提出一种MMWO模型。该模型采用了自由空间激光通信(FSO)技术,充分考虑了实际应用中多媒体通信自身的特殊要求,给出了一种具有一定QoS保证的路由算法。仿真实验结果表明,该算法的性能较好,能更好地适应节点快速移动、高带宽、高数据传输率的无线多媒体通信。     

基于分组网络的多点实时语音混合及调度算法

平滑、流畅的语音交流是当前高性能视频会议系统追求的主要目标之一.为此,提出并实现了一种基于分组网络的多点实时语音混合及调度算法.调度算法采用了排队模型分析、多点语音流的同步控制、数据预取以及缓冲区定时刷新等策略,在有限的复杂度内有效地保证了混合后语音的连续性.同时,采用的混合方法保证了语音质量的自然度和可理解性.算法的实现使得在多点情况下,此H.323视频会议系统比现有国外同类H.323产品(如Netmeeting等)具有更好的语音听觉效果.     

无线多媒体通信网适应带宽配置在线优化算法

基于强化学习的方法,提出一种无线多媒体通信网适应带宽配置在线优化算法,在满足多类业务不同QoS(quality of service)要求的同时,提高网络资源的利用率.建立事件驱动的随机切换分析模型,将无线多媒体通信网中的适应带宽配置问题转化为带约束的连续时间Markov决策问题.利用此模型的动态结构特性,结合在线学习估计梯度与随机逼近改进策略,提出适应带宽配置在线优化算法.该算法不依赖于系统参数,如呼叫到达率、呼叫持续时间等,自适应性强,计算量小,能够收敛到全局最优,适用于复杂应用环境中无线多媒体通信网适应带宽配置的在线优化.仿真实验结果验证了算法的有效性.     

一种用于无线网络中实时业务的跨层调度算法

就同时包含了有线链路和无线链路的异构网络上的实时应用,提出了一种满足其端到端服务质量(QoS)需求的无线网络MAC(media access control)层调度算法(real-time cross-layer scheduling algorithm for real-time application,简称RTCLA).该算法采用跨层的思想,结合了自适应调制编码(adaptive modulation and coding,简称AMC)技术和选择性自动请求重传(selective repeat-automatic repeat request,简称SR-ARQ)技术,在满足应用的系统误包率(packet error rate,简称PER)要求、尽可能减少基站中等待超时分组数目的前提下,提高系统吞吐性能和频谱利用率.通过仿真来验证算法分组超时率、平均系统有效吞吐率和公平性3个方面的性能,并与改进的比例公平算法(modifiedpro portional fair,简称MPF)、最早到期优先(earliest deadline first,简称EDF)和改进的最大加权延时优先(modified largest weighted delay first,简称M-LWDF)等3种广泛使用的算法进行了比较.仿真结果还表明,综合考虑实时应用的严格时延要求和无线网络资源稀缺以及信道的时变特性,RTCLA更适合于对时延敏感的实时应用,尤其是分组超时率性能方面表现突出.此外,仿真结果还表明,RTCLA在稳定性方面的表现与其他3种算法基本相同.