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。     

一种能量有效的无线传感器网络轮询接入控制协议

周期性休眠的PCF机制虽然较好地解决了无线传感器网络的能耗问题,但没有考虑节点的负载状态,降低了系统性能,也增加了系统的查询能耗.以限定(K=1)服务为基础,提出了一种改进的PCF轮询控制协议,即具有混合服务策略的无线传感器网络轮询接入控制协议PCF-SS.该协议在保障公平性的前提下,能够根据节点状态动态调整优先级并改变服务K值,中心服务器AP则根据各节点的服务K值在每轮服务时对节点的下一轮服务时间进行预估计,并采用统一的服务时间表唤醒节点,达到节能的效果.仿真实验表明系统的平均等待时间、平均排队队长等性能指标比周期性休眠的PCF机制要好,能量的有效利用率更高,具有更长的生命周期,适合作为无线传感器网络的MAC控制协议.     

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。     

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.     

一种应用于Ad Hoc无线局域网的预约多址协议

本文通过对AdHoc无线局域网的预约多址(PRMA)控制方式进行了分析,即通过一个中央站点依次轮询各站点传输信息,采用嵌入Markov链和概率母函数的分析方法,给出了轮询系统的数学模型。然后给出一种轮询调度策略的改进方法,将传输服务与转移查询做了并行处理,给出系统平均排队队长的精确解析,通过仿真实验讨论了改进方法对网络性能的提高。     

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。     

混合服务方式下的轮询服务系统稳定性条件

本文给出在混合服务方式下 ,轮询服务系统稳定性的通用判定条件 .文中的判定条件不但适用于混合式服务 ,同样适用于单一式服务 ,如穷尽式服务、门限式服务和限定式服务等 .对于没有精确解的轮询服务系统 ,如限定式服务( K≠ 1 ) ,仍然可以利用本文的判定条件来判别系统稳定性 .分析表明 ,以往的轮询服务系统稳定性判定条件均是文中的特例 .     

两类服务对象轮询模型的平均运行周期

系统地研究了两类服务对象轮询服务模型的平均运行周期．首先扩展了现有的每队列只具有单类服务对象的单类服务对象轮询服务模型，提出了每队列内具有两类服务对象的两类服务对象轮询服务模型(这两类对象分别采用门限服务和限定服务)．然后，在该模型稳定条件下，通过构造出队列队长的嵌入式马尔可夫链、概率母函数和Laplace-Stieltje变换，求解出平衡状态下该模型的平均运行周期．并且，通过指出队列稳定性与模型稳定性之间的差异，给出了在部分或者全部的限定式服务队列不稳定时．模型的平均运行周期．最后仿真验证了理论结果的正确性．     

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.     

分布式无线网络轮询多址等待时间策略控制研究

基于预约轮询接入的思想,提出了TPMA(Time—dependentPerfectschedulingMultipleAccess)协议,其控制原则是有信息分组的节点进入轮询队列,群内中心节点选择出有最长等待时间分组的节点,并按照门限服务规则进行无冲突发送。实验仿真证明,该方案减小了信息分组的平均等待时间,明显改善了系统性能。     

非对称门限服务与完全服务的性能解析

为了能在无线传感器网络选择一种合适的非对称轮询服务,对非对称门限服务与完全服务的性能进行了分析和比较判定了两种服务在不同情况下其各自特性的优越性.通常在分析非对称轮询服务的时候,一般采用由浅入深的分析方法.所以两队列的服务模型将会作为基础,借此进行拓展,对多队列的非对称服务进行解析.分析过程中使用了马尔科夫链和概率母函数的方法构建了服务系统的数学模型.通过对数学模型的解析给出了非对称服务系统平均排队队长和平均查询周期的表达式.根据理论值的精确计算与实验仿真值的对比结果,可以验证出二者是保持一致的.并且,对未来在无线传感器网络中实现非对称的门限服务和完全服务进行了初步设计,可以实现将多跳的路由协议,转变成单跳的轮询协议,减少数据传输的冲突性.     

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。     

An intelligent scheduling system using fuzzy logic controller for management of services in WiMAX networks

The appearance of media applications with high bandwidth and quality of service requirements has made a significant impact in telecommunications technology. In this direction, the IEEE802.16 has defined wireless access systems called WiMAX. These systems provide high-speed communications over a long distance. For this purpose some service classes with QoS requirements are defined; but the QoS scheduler is not standardized in IEEE802.16. The scheduling mechanism has a significant effect on the performance of WiMAX systems for use of bandwidth and radio resources. Some scheduling algorithms have been introduced by researchers; but they only provide some limited aspects of QoS. An intelligent decision support system is therefore necessary for scheduling. In this paper a fuzzy based scheduling system is proposed for compounds of real-time and non-real-time polling services which provide QoS requirements and fairness in dynamic conditions. A series of simulation experiments have been carried out to evaluate the performance of the proposed scheduling algorithm in terms of latency and throughput QoS parameters. The results show that the proposed method performs effectively regarding both of these criteria and achieves proportional system performance and fairness among different types of traffic.     

Resource-aware and quality-fair video-streaming using multiple adaptive TCP connections

In this paper, we present a resource-aware and quality-fair video content sharing system. When a video sharing server has insufficient uplink bandwidth and needs to serve multiple video content sharing services via streaming or downloading to other client peers using TCP transport, each service shares the limited uplink bandwidth equitably, due to the fair sharing characteristics inherent in TCP. However this bandwidth fair sharing cannot always guarantee quality fairness among the services, due to the specific requirements for video-streaming services, such as the playout rate and the size of the playout buffer. In our system, the server uses multiple TCP connections adaptively, depending on the anticipated status of each client playout buffer, to guarantee the bandwidth of each video-streaming session. By guaranteeing the quality of each video-streaming session, without the quality loss of other service sessions, the proposed system can successfully achieve service quality fairness. Simulation results show that our proposed algorithm can dramatically enhance the quality of each streaming session and thus provide service quality fairness among simultaneous multiple heterogeneous video-streaming services and content download services.