基于优先级的智慧道路无线网络资源预留模型

在智慧道路系统中,为区分不同类型和不同服务质量需求的数据流服务,提出一种基于优先级的资源预留模型。对不同服务质量需求的数据包进行优先级分类,放入不同的优先级队列,通过调度算法决定选取哪些数据包进行发送。当节点竞争得到信道后,采用资源预留机制抑制其他竞争节点的发送,直到剩下的相同优先级的数据包发送完毕。实验结果表明,该模型可有效地减少碰撞几率,提高信道利用率,并实现对不同优先级数据流的服务区分。     

无线Mesh网中的多级队列动态调度机制

对因特网服务提供商而言,使用无线Mesh网络来提供因特网链接是一个日益普遍的选择。但是,因距离网关的跳数不同,等权限的不同用户间不能获取公平的网络资源。针对该情况,提出了多级队列动态调度机制（DSNQ）。该机制实现简单,将网络节点内部源点不同的数据流分列,引入动态调度机制,使节点内数据流公平共享信道资源。通过仿真验证了该机制的有效性,表明该机制实现了不同节点尤其是远端节点接入信道的公平性,改善网络整体性能。     

调度和拥塞控制相结合的无线网络资源分配模型

研究了基于WLAN访问Internet的网络基站处流,提出了一种基于队列长度的调度方法和基于信道容量的拥塞控制模式,以达到网络资源的公平分配,并解决由于不恰当处理基站处堆积数据包而引起的弊端。在提出的资源分配模型中,调度算法根据各条流堆积的队列长度来随机地选择将要发送的数据分组;而拥塞控制模式中,将链路使用率作为拥塞指示,通过计算,平等地反馈给每一条流的发送端。发送端根据反馈到的拥塞信息来调整发送速率,以达到资源分配的公平性。仿真的结果表明：各条流能公平地共享无线网络的带宽。此算法的最大的优点在于基站不需要按照某种特定的公平性定义来选择数据包却能达到很高的公平性。     

一种简单的平滑公平轮转调度算法

根据通用处理器共享的公平排队思想,针对数据包或信元交换,提出了一种将数据流的预订速率作为时隙分配的权值来构建动态调度树的公平轮转调度算法。其主要思路是:当有新数据流到达时,将各数据流按其权值均匀分布到完全二叉树的叶子节点上,在每个时隙开始时轮转调度算法负责从叶子节点中依次取出数据流号,发送该数据流的信元,调度复杂度为O(1)。与其他经典的公平调度算法引比,所提出的公平轮转调度算法实现简单。理论分析和仿真结果都表明,这种简单的平滑公平轮转调度算法(SSFRR)具有良好的公平性,对源端为漏桶控制的数据流能够提供端到端的有界时延,且能够提供基于数据流的QoS保证。     

一种采用VOQ的RPR数据发送方案设计

针对IEEE802.17标准建议的数据发送方案在发送数据时,会出现头阻塞,降低RPR的带宽利用率的不足,设计了一种新的数据发送方案,采用基于TTL的虚拟输出队列作为待发送数据的缓冲队列,用基于数据流的数据发送方法来确定满足发送要求的虚拟输出队列,对满足要求的队列用基于帧的动态加权轮询调度算法进行调度。仿真结果表明,新方案有效地克服了头阻塞问题,保证了各个数据流的公平性,能极大地发挥弹性分组环的空间复用功能。     

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。     

WRR算法在多类别实时数据流调度中的优化

随着融合型网络的发展,服务质量(包括可用带宽、端到端的时延、抖动和丢包率)对一些实时数据流应用(语音流、视频流等)越来越重要。由于传统的WRR算法只能满足各个应用队列的公平性要求,而不能保证多类别实时数据的低时延和低抖动性要求,所以本文在WRR算法的基础上提出了BSTL-RR调度算法,此算法运用了二层循环和借用时隙的两个思想。BSTLRR调度算法不仅在调度低时延和低抖动的多类别实时数据流帧方面要优于WRR调度算法,而且在一定程度上也保证了各优先级队列调度上的公平性。     

WiMAX Mesh网络中一种集中式QoS调度算法

针对WiMAX Mesh网络集中式下资源的调度和分配,分析了现有调度算法的研究进展与优缺点,结合标准对Mesh模式的QoS定义,提出了一种WiMAX Mesh网络集中式下基于分组的QoS调度算法。通过区分数据流的优先级方式对不同业务数据流进行分组,并计算组内流节点的权值,保证同种业务流间高传输要求和低传输节点的公平性。仿真结果表明,与HRF和LRC算法相比,该算法对于分类业务的时延和网络吞吐量具有明显的优势,实现了区分业务的QoS保障。     

AD hoc网络中的机会分组调度算法

无线多跳Adhoc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Adhoc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。     

基于混合干扰模型的多信道Mesh网络调度算法

研究了多信道无线Mesh网络中的调度及信道分配问题,设计了一种综合协议干扰模型与物理干扰模型的混合干扰模型,并在此干扰模型下提出了一种集中式调度算法。该算法在目前普遍使用的协议干扰模型的基础上,考虑了无线链路的物理传输特性：即使存在一定的干扰,也可以成功接收发射端发送的数据。模拟实验表明该算法可以提高Mesh网络中链路的并行性,有效减少总传输时间。     

CbRouter:一种利用交叉开关旁路的双向链路片上网络路由器

片上互连网络为多核体系结构提供了高效的通信支持。目前的片上网络通常采用单向传输链路,链路资源利用率较低。为了实现链路带宽资源高效分配、进而高效利用链路带宽资源,提出了一种新的双向链路调度算法,并设计了一种支持此算法的双向链路路由器。这种新型的路由器结构能够在不影响路由原有数据通道条件下,提供一条旁路数据通道来快速传输数据。实验结果表明,应用该双向链路路由器可使Mesh网络饱和吞吐率和链路平均利用率分别得到最大83.3%和24.53%的提升。     

Exploiting parallelism on a fine-grained MIMD architecture based upon channel queues

We present techniques for exploiting fine-grained parallelism extracted from sequential programs on a fine-grained MIMD system. The system exploits fine-grained parallelism through parallel execution of instructions on multiple processors as well as pipelined nature of individual processors. The processors can communicate data values via globally shared registers as well as dedicated channel queues. Compilation techniques are presented to utilize these mechanisms. A scheduling algorithm has been developed to distribute operations among the processors in a manner that reduces communication among the processors. The compiler identifies data dependencies which require synchronization and enforces them using channel queues. Delays that may result by attempting write operations to a full channel queue are avoided by spilling values from channels to local registers. If an interprocessor data dependency does not require synchronization, then the data value is passed through a shared register or shared memory.Partially supported by National Science Foundation Presidential Young Investigator Award CCR-9157371 (CCR-9249143) to the University of Pittsburgh.     

QoS敏感的802.11e分组调度算法

分析并总结无线网络中基于QoS的分组调度算法,针对802.11e EDCA机制中多媒体数据分组调度的不公平问题,提出QoS敏感的802.11e数据分组调度算法.首先,根据不同数据业务延时敏感性需求,提出新的基于紧急度的数据分组调度指标.然后,在802.11e协议中根据业务流的紧急度,调整不同业务流所对应AC队列的参数,改变AC队列信道访问优先级,使紧急业务流有更多机会竞争到信道访问权.最后,进行大量仿真实验,实验结果验证了所提算法的有效性.     

多用户正交频分复用加权比例公平调度

传统的正交频分复用(OFDM)调度进行资源分配时没有考虑用户间速率比例公平性。针对这一问题,提出了一种新的适合于混合业务的多用户OFDM系统比例公平调度方案,其用户队列承载混合类型业务。该方案在用户间速率成比例约束条件下最大化系统权重容量和;授予用户队列中不同类型的分组不同的权重因子,并通过权重因子计算用户的权重;在子载波分配时不仅定义了信道优先级因子,而且在用户间速率成比例公平约束条件下通过该因子为用户分配子载波;最后推导出一种线性的功率分配方式。仿真结果与分析显示,该方案可以较好地满足用户速率和业务时延的需求,且可以在有效提高系统容量的基础上,严格地保证用户容量公平性。     

TinyOS中多优先级任务队列调度策略研究

针对TinyOS先来先服务调度策略中重要任务不能及时响应的不足,提出一种基于多优先级任务队列的调度策略。该调度策略将原来一个任务队列增加为三个优先级队列并引入抢占机制,最高优先级队列中的任务在满足抢占原则时才可以抢占其他队列正在执行的任务,任务只能在不同队列之间发生抢占,这样既减少了上下文切换,又保证了重要任务的优先执行。实验结果表明,该调度策略在不影响原有系统性能的情况下,提高了TinyOS对重要任务的响应性能。     

缓冲交叉开关交换结构多播调度算法研究

高性能核心交换设备多播调度受到越来越多的关注·交叉开关结构下的多播调度方案或者性能较差,或者过于复杂,难于应用在高速交换场合·为此,提出一种面向多播的多输入队列缓冲交叉开关体系结构·将多播调度分解为信元分派、输入调度、输出调度3个可分布式并行执行的子问题,并设计了相应的调度算法,降低了算法复杂性·实验结果表明,交叉点缓冲区容量与输入队列数量对多播性能都具有很大的影响·在突发流量到达下,与单多播输入队列的体系结构相比,无论是采用O(1)复杂度的HA-RR-RR还是复杂度更高的调度算法,均能显著提高系统吞吐性能·     

Fuzzy-Based Dynamic Distributed Queue Scheduling for Packet Switched Networks

Addressing the problem of queue scheduling for the packet-switched system is a vital aspect of congestion control. In this paper, the fuzzy logic based decision method is adopted for queue scheduling in order to enforce some level of control for traffic of different quality of service requirements using predetermined values. The fuzzy scheduler proposed in this paper takes into account the dynamic nature of the Internet traffic with respect to its time-varying packet arrival process that affects the network states and performance. Three queues are defined, viz low, medium and high priority queues. The choice of prioritizing packets influences how queues are served. The fuzzy scheduler not only utilizes queue priority in the queue scheduling scheme, but also considers packet drop susceptibility and queue limit. Through simulation it is shown that the fuzzy scheduler is more appropriate for the dynamic nature of Internet traffic in a packet-switched system as compared with some existing queue scheduling methods. Results show that the scheduling strategy of the proposed fuzzy scheduler reduces packet drop, provides good link utilization and minimizes queue delay as compared with the priority queuing (PQ), first-in-first-out (FIFO), and weighted fair queuing (WFQ).     

一种交错编码的多重门限调度算法

提出一种交错编码的多重门限调度算法(interleaving coded multi-threshold scheduling,简称ICMTS).该算法将前、后级队列门限标记交错编码作为权值表征输入调度过程前、后两级队列的整体调度需求,根据交错编码的权值对前级虚拟输出队列进行优化调度判决,并通过多重门限机制降低算法的硬件资源开销.采用流模型证明当加速因子为2时,ICMTS算法可获得100%的吞吐量,并给出ICMTS算法的工程简化设计方案,复杂度为O(logN).仿真仿真结果表明,采用ICMTS算法的工程简化方案即可获得比现有算法更优的调度性能.