HSTC:TSN中的混合流量调度机制

针对借助时间敏感网络（TSN）实现工业网络中混合流高效传输的问题,提出了一种结合时间感知整形与循环排队转发的混合流量调度机制。该机制通过求解网络最小时隙并调整预订流量采样周期,大幅降低时间敏感流对传输资源的占用;并针对流预留流,提出奇偶映射方案及流偏移规划算法,实现对大带宽流的调度规划。仿真结果表明,所提机制的系统带宽利用率可达88%,并提升52%的网络调度成功率上界,实现了TSN中混合流的高效调度。     

时间敏感网络中基于网络演算的队列分析与优化

时间敏感网络（TSN）中循环队列转发（CQF）机制保留了时间感知整形中门控调度的转发可控特性，同时又降低了门控列表配置的复杂度，但是缓存队列的长度作为一个关键参数直接影响着网络的调度性能，并且在实现时受到硬件资源的约束。为了寻找到合适的CQF队列长度值以实现网络系统设计的性能和成本的优化，提出了一个基于网络演算的CQF性能分析方法。通过曲线模型的构建和计算，分析流量传输时延和积压的性能上界值，从而选择出合适的队列长度值。通过不同场景的实验，得到了不同流特性参数对队列长度选择的影响。     

EPON支持QoS的动态带宽算法研究

本文给出了一种支持多优先级业务的带宽分配算法。其中高优先级业务固定带宽分配和低优先级业务动态带宽分配,将上行帧分为第一时隙和第二时隙两部分,各ONU高优先级业务在上行第一时隙发送,第二时隙用于低优先级业务,同时采用固定周期的带宽分配方案,因此降低了高优先级业务的时延和时延抖动。通过ONU实行内部调度并且参与上行接入计算,避免了上行复杂的同步问题,提高了链路利用率。     

交换式工业以太网的队列调度算法分析

为了保证交换式工业以太网中实时数据端到端的传输时延和业务流传输的公平性,避免网络拥塞的出现,在对工业现场业务流类型分析的基础上,提出了一种基于SPQ_WRR队列调度的算法。为了验证该调度算法的有效性,采用了OPNET进行仿真,仿真结果表明,相比于传统的队列调度算法而言,该调度算法有效的保证了实时数据传输的实时性和业务流传输的公平性,同时起到了流量控制的作用,有效的避免了网络拥塞的出现。     

基于优先级的包插入队列调度算法仿真研究

提出一种高优先级数据包插入到低优先级数据包中发送的新型队列调度算法,该算法不仅较大幅度地降低了高优先级数据包的时延和时延抖动,同时不会降低带宽利用率,具有很强的实用性.通过OPNET建模验证了此种算法的有效性.     

支持优先级与公平策略的队列规程

首先介绍了队列调度算法在流量控制中的关键地位,然后讨论了现有队列调度算法,如基于优先级的调度算法、轮询调度算法与公平队列调度算法,最后提出了一种新的队列规程,该队列规程融合了优先级调度算法与DRR调度算法。在网络正常情况下,不同业务流公平地共享网络带宽,在网络出现拥塞的情况下,高优先级业务流能够抢占带宽,保证其较低的丢包率,并能够实现两种调度算法的快速切换。     

车联网中交通安全消息动态优先调度机制

车联网中两类交通安全消息共享有限控制信道带宽,在消息突发状态下无法保证事件触发消息的传播性能,导致预警失效.基于差异化的消息传播性能需求提出了一种动态优先级区分的调度机制,按事件优先级分别进行队列管理,赋予事件触发消息优先权,通过设置优先级调度阈值实现对事件触发消息的动态调度.当优先队列长度高于阈值时,其抢占调度时隙.当队列长度低于阈值一半,退出抢占过程,恢复非抢占优先调度方法.仿真显示,所提调度机制能够减小事件触发消息的端到端时延约1.3 ms,提高周期性消息的公平性约0.22.     

一种优先级与带宽需求相结合的分组调度算法

优先级队列(PQ)算法虽然能够保证高优先级业务的服务质量,但低优先级业务的性能较差,整体性能不佳,公平性较低。针对这些不足,提出优先级与带宽需求相结合的调度算法(PRQ),在优先级调度的基础上,使用带宽需求对调度概率进行调整,提高低优先级业务的调度概率,进而改善其服务质量,同时改善整体性能,提高公平性。仿真结果表明,PRQ算法能够显著改善低优先级业务的性能和整体性能,公平性较PQ算法高。     

提供电信级QoS的负载自适应时隙PQ算法研究

为解决实时业务流在IP网承载时遇到的高QoS参数与带宽公平性的矛盾,提出了一种负载自适应的时隙PQ(priority queue)算法.根据实时业务流的负荷参数,选择合适的触发周期τ转发实时业务流,将时延控制在要求的范围内,并大大减少了抖动,同时提高了非实时业务流的转发性能.通过理论推导与仿真证明了LASPQ (load-adaptive time slotted pfiority queue)在传输实时业务流时比PQ、WFQ等传统队列具有优越性.     

多业务网络动态带宽分配算法研究

在多业务网络环境中,面对不同的QoS需求,为不同业务分配合理的带宽资源是提高网络效率的有效保障。探讨了多业务网络环境下的带宽资源管理办法。重点研究了区分业务模型Diffserv中相关队列调度算法的基本原理,并对加权循环算法WRR进行改进。在基于周期测量发送队列的基础上对队列分配权值进行动态调整,使高优先级业务能够得到充分带宽资源保证的同时,对低优先级业务也有最低的传输带宽保证,从而满足多个业务的共同需求。通过NS2仿真和分析表明,经过改进的算法能对多业务环境下的数据传输提供区分服务,并且使得高优先级业务在丢包数和数据延迟方面与低优先级业务相比有明显减少。     

面向大规模确定性网络的全局循环排队与转发机制

时延抖动敏感的工业控制和远程驾驶应用驱动网络由尽力而为服务向确定性转发服务转变。为满足确定性应用时延抖动的有界需求,工业界和学术界在逐流过滤整形和队列转发控制方面进行了大量研究,实现了小规模以太网环境下轻载稳定流的微秒级时延和亚微秒级抖动保障。多数研究因较少考虑长距离网络拓扑变化、传输时延波动和短时突发流量过载等影响,难以满足大规模骨干网场景下的确定性要求。在循环排队转发（cyclic queuing and forwarding,CQF）基础上,考虑了源目的路径特性和确定性流量强度因素,提出了全局循环排队转发三队列（global cyclic queuing and forwarding 3-queue,GCQF-3）,并在基于OMNeT++搭建的确定性网络仿真系统中,比较了CQF、CQF-3和GCQF-3的转发控制机制,实验表明GCQF-3能根据确定性流量状态及时调整门控时机和排队优先级,在时延、抖动和网络利用率等方面都达到最佳。     

基于带宽预测的多媒体通信路由拥塞节点调度方法

为提高多媒体通信吞吐量,降低端与端传输延时,开展基于带宽预测的多媒体通信路由拥塞节点调度方法设计研究。将TCP/IP协议作为传输指令,建立多媒体通信路由节点通信模型;根据拥塞情况,预测通信过程中的链路带宽,计算通信路由节点有效传输量;引进QOS协商机制,控制节点流量,并结合不同节点的状态量,进行调度设计。实验证明,提出的方法有效提升多媒体通信路由吞吐量,降低通信过程延时,进一步提高通信数据传输速率。     

多模态网络中时间敏感网络模态的智能调度机制

针对多模态网络中时间敏感网络模态转发调度不确定、求解时间长等问题,提出了一种基于CSQF的时间敏感网络模态的联合路由与调度机制。综合考虑有界时延需求、网络状态和不同的路由机制,建立联合缓存队列和路由的混合资源调度模型,旨在优化整个网络的资源使用。基于深度强化学习方法,利用流量特征与缓存队列利用率来预测下一循环的缓存利用率。此外,基于多队列CSQF转发调度机制和基于缓存利用率的显式路由算法,提出了一种迭代调度算法,实现了确定性转发和资源分配。仿真结果表明,所提机制可以根据网络的资源使用情况有效地调整确定性应用的传输调度,与其他离线调度机制相比,具有更好的调度性能。     

一种支持QoS特性的SpaceFibre接口设计与实现

为了满足航天星载系统中音视频、图像等多样化、复杂化业务数据的无冲突高速传输,以及满足控制信息的实时处理,并实现星载系统SpaceWire-SpaceFibre网络构建,提出了一种支持服务质量(QoS)特性的SpaceFibre接口设计与实现方案。该SpaceFibre接口支持SpaceFibre协议和SpaceWire包层协议,支持带宽预留、优先级和时隙调度QoS机制配置,支持64个时隙和系统时隙同步更新,可同时支持4种业务数据的无冲突和确定性传输,带宽利用率达90%以上。     

软件定义UAV网络的自适应QoS机制研究

针对软件定义无人机网络(SUNET)链路状态频繁变化难以保障用户服务质量(Quality of Service, QoS)的问题,本文研究了软件定义UAV网络中包含流量管控与队列调度的自适应QoS机制。首先,利用SUNET能够获取全局链路状态信息的优势,提出一种自适应QoS流量控制机制,其综合考虑链路带宽、不同类别消息的优先级和到期时间(ToE)等QoS要求,自适应调整OpenFlow交换机的数据流表项与计量表;然后,结合Linux流量控制的优先级(PRIO)和分层令牌桶(HTB)算法设计出多级队列调度方案以实现细粒度控制。仿真结果表明,所提自适应QoS机制能够显著降低高优先级消息的传输时延与丢包率,满足不同类型消息的差异化要求。     

面向新型智能计算中心的全调度以太网技术

智能计算中心网络作为智能计算中心的连接底座，需要具备高性能、低时延的通信能力。一旦网络性能不佳，就会严重影响分布式训练的效果。智能计算中心网络体系是一个多要素融合的复杂系统，依赖于智能计算业务、网络设备、交换芯片、网卡、仪表等上下游产业协同创新。提出一种新型全调度以太网（GSE）技术架构，在最大限度地兼容以太网生态链的前提下，基于报文容器（PKTC）转发、负载均衡机制以及基于报文容器的动态全局调度队列（DGSQ）全局调度技术，构建超大规模、超高带宽、超低时延、超高可靠的智能计算中心网络，助力AI产业发展。     

对数比例公平队列:一种新的调度算法

Internet路由器中的队列调度算法关系到用户数据流能够获得的服务质量以及整个网络的性能,该文提出了一种新的队列调度算法对数比例公平队列调度算法,并通过理论分析和仿真说明了该队列调度算法的一些特性,这种算法不仅实现了网络总效用、网络传输性能与资源分配公平性的折衷,还具有对恶意用户的惩罚作用,鼓励用户使用合理的端到端流量控制算法。     

交换机的时间感知整形器的设计

时间敏感网络（TSN）是应用于未来工业网络实时性的一种增强型以太网技术。作为主要关键技术之一,流量调度机制决定了时间敏感网络数据传输的确定性和实时性,对其进行研究是非常具有价值的。在研究了802.1Qbv标准中所定义的时间感知整形器的实现机制和完整的处理流程的基础上,提出了一种时间感知整形器调度机制的设计。将整个设计在自研的TSN交换机平台上进行组网测试,验证了调度器可支持时间敏感业务流的确定性传输。     

一个利用模糊预测的ATM广域网流量控制算法

本文提出了一个采用模糊预测的ＡＴＭ广域网流量控制算法，该算法包括二个部分，即非受控业务量的模糊预测和网络带宽的动态分配，在预测部分，提出了一组模糊判决规则和相关的隶属函数，在带宽分配地对ＡＴＭ广域网传输时延长的特点，把模糊预测与本文作者在文献「１」中所提出的ＳＥＲ流量控制机制相结合，保证了带分配的公平性和链路的高利用率，仿真结果表明，带宽分配具有公平性，链路利用率达到设计目标、交换节点处缓冲队列很     

基于队列管理和调度策略增强移动自组网的服务质量

基于802.11e草案中EDCF机制的区分服务和多队列技术，提出对时延敏感性业务设置时延界限，并根据队列中包的剩余生命时间进行调度。仿真结果表明，此方案减少语音业务端到端的时延，并且有效抑制了移动和多跳引起的队列拥塞现象，提高了Ad Hoc网络的整体性能。