具有服务质量保障的片上网络路由仲裁控制

片上网络(Network on Chip,NoC)通过仲裁机制控制各个端口间的数据交换。经典的RR(Round-Robin)算法保障了各端口间的公平性,但却难以为时延敏感业务提供具有低数据交换等待时延的QoS保障。为此,提出一种区分优先级并行调度RR(PP-RR)算法,其根据端口数据负载提供区分优先级服务,高优先级端口数据享有更多仲裁成功机会。采用并行调度两级轮控制模型实现了对PP-RR仲裁算法的数学建模,获得了时延性能的数学解析。     

Hadoop平台下一种改进蚂蚁算法的QoS路由研究

随着未来云计算的发展,各种云服务的应用将需要更高的网络性能。链路拥塞导致的数据包传输时延或数据包丢弃使得网络无法保障业务的QoS。目前普遍使用的链路状态路由算法不具有拥塞响应机制。本文通过在拥塞节点间发送连接蚂蚁寻找新路由来解决拥塞问题。NS2仿真结果表明,该算法能加快新的路由搜索,满足QoS的需求,并有效控制丢包率,时延等性能。     

基于业务QoS保证的中继系统资源分配算法

在基于正交频分多址（OFDMA）的中继系统中,为了满足用户的QoS要求,保证系统的吞吐量最大的同时又保证用户公平性,给出了一种面向业务服务质量的资源分配算法。先根据用户在队列中的等待时延和用户对速率的需求引入时延优先级因子和速率优先级因子,以此计算用户的优先级。然后分别在回程链路和接入链路进行动态资源调度与分配。仿真结果表明,新算法能够兼顾中继用户和直传用户的性能,实现低丢包率、较好地满足 GBR需求,实现较高的系统吞吐量和公平性。     

数据链通信实时数据传输QoS控制研究

目前基于数据链通信的服务器节点大多采用FCFS的服务模型进行实时数据传输,并没有根据实时数据的时效性及优先级提供良好的QoS控制。提出一种基于数据链通信的实时数据传输QoS控制算法,其通过在应用层对实时数据进行QoS分级并采用一种最早截止时间优先的优先级可控制算法(PC-EDF)进行调度,以保障在数据链通信带宽受限的条件下实时数据端到端传输的低时延以及可靠性。实验结果也验证了该方法的有效性。     

基于区分服务的无线多媒体传感器网络QoS路由协议*

针对无线多媒体传感器网络数据量大且不同业务传输的QoS约束不同的特点,提出了一种数据融合的区分服务的QoS路由算法（DF-DSQR）。该算法在兴趣泛洪期间建立实时（RT）和尽力而为（BE）业务两类梯度,采用优先级排队模型对两类业务的传输进行分级处理,并采用数据融合转发机制,为RT业务和BE业务提供了保证QoS的路由路径。仿真结果表明,该算法既能保证实时业务低时延的要求,又能保证尽力而为业务的QoS要求,均衡了网络能耗,延长了网络生存期。     

基于无线网络的混合业务资源调度算法

WCDMA系统混合业务下的资源调度算法要区分业务以保证用户的服务质量(QoS)。基于此,在研究最大加权延时优先算法(M-LWDF)的基础上通过引入QoS监测机制提出一种保证混合业务服务质量的资源调度算法,在业务调度中同时考虑时延优先级和吞吐量优先级,并采用传输时延保证的资源分配准则。仿真结果表明,该算法在时延和吞吐量水平上要优于已有的调度算法。     

WDM网络中多优先级动态业务的动态RAW算法

为了解决WDM网络中多优先级动态业务的路由选择与波长分配问题,提出了一种基于分层图模型的动态RAW算法。通过对分层图中波长链路权值的设定,使得连接请求尽量使用空闲的波长链路建立连接,在空闲波长链路不足以建立起连接时,呼叫业务可抢占比其优先级别低的业务的波长链路,且抢占的顺序由低优先级到高优先级,以确保高优先级业务有更低的阻塞率和更好的传输性能,且使得较高优先级业务被中断的可能性较小。     

多重链路时延优化动态可用带宽分配算法

为了优化多重链路多业务环境下的时延,首先分析了带宽分配及链路中数据传输时延计算方法,提出一种时延优化的动态可用带宽分配算法(DODBA)。该算法基于不同优先级业务的时延比较实现了剩余可用带宽的重新分配。仿真实验证明了DODBA的有效性,能控制各链路不同业务的时延,并提高了系统带宽资源的利用率。DODBA可用于解决大型宽带网络接入控制中的实际问题。     

基于优先级的混合自动请求重传方法

提出了一种基于优先级的混合自动请求重传(HARQ)方法,该方法基于多用户N通道等停异步模式HARQ。无线视频传输时每个数据块有不同的时延要求,为了减少时延在物理层对数据块传输顺序进行调整,通过重传数据块等待的时间来决定其优先级,对等待时间较长的数据块优先传输。通过对这种方法的理论分析和仿真实验,证明其在基于QoS保障无线视频传输信道条件较差情况下能有效地减少端到端的时延和丢包率。     

基于基数排序的集成服务优先队列算法

传统的服务质量(QoS)算法分为差别服务和集成服务两种,前者提供相对的服务质量保证,而后者则可以提供绝对的服务质量保证,二者最终都可以归结为优先队列算法。在核心路由器中QoS对优先队列的要求比较高,差别服务需要提供OC-768(40Gbps)线速、很大的有效排队长度和较小的最小时延。集成服务除了上述要求还需要很大的优先级数目。受到基数排序算法的启发,论文设计了一种基于基数排序的适用于集成服务的优先队列算法,具有以下特点:(1)带宽可以达到OC-768线速,优先级数目和有效排队长度不受限制,最小时延可以接受。(2)结构比较简单,不需要非常复杂的电路设计。     

QoS guarantee for multimedia traffic in smart homes

With the advent of home networking and widespread deployment of broadband connectivity to homes, a wealth of new services with real-time Quality of Service (QoS) requirements have emerged, e.g., Video on Demand (VoD), IP Telephony, which have to co-exist with traditional non-real-time services such as Web browsing and file downloading over the Transmission Control Protocol (TCP). The co-existence of such real-time and non-real-time services demands the residential gateway (RG) to employ bandwidth management algorithms to control the amount of non-real-time TCP traffic on the broadband access link from the Internet Service Provider (ISP) to the RG so that the bandwidth requirements of the real-time traffic are satisfied. In this paper we propose an algorithm to control the aggregate bandwidth of the incoming non-real-time TCP traffic at the RG so that QoS requirements of the real-time traffic can be guaranteed. The idea is to limit the maximum data rates of active TCP connections by dynamically manipulating their flow control window sizes based on the total available bandwidth for the non-real-time traffic. We show by simulation results that our algorithm limits the aggregate bandwidth of the non-real-time TCP traffic thus granting the real-time traffic the required bandwidth.     

Parallel Switch System with QoS Guarantee for Real-Time Traffic

This paper studies the load-balancing algorithm and quality of service （QoS） control mechanism in a 320Gb/s switch system, which incorporates four packet-level parallel switch planes. Eight priorities for both unicast and multicast traffic are implemented, and the highest priority with strict QoS guarantee is designed for real-time traffic. Through performance analysis under multi-prlorlty burst traffic, we demonstrate that the load-balancing algorithm is efficient, and the switch system not only provides excellent performance to real-time traffic, but also efficiently allocates bandwidth among other traffic of lower priorities. As a result, this parallel switch system is more scalable towards next generation core routers with QoS guarantee, as well as ensures in-order delivery of IP packets.     

基于Richards模型的数据中心骨干网络带宽分配策略

针对数据中心间骨干网络中存在大量突发性强的小流而难以实时跟随流量变化对其进行带宽分配的问题,提出了基于Richards种群生长模型的数据中心骨干网络带宽分配策略(RBA)。该策略采用闭环反馈控制系统实时分配带宽,以基于Richards曲线设计链路的反馈控制因子作为此系统的反馈量,可对突发流量做出平滑响应,并根据时延敏感性的不同,采用不同的异速生长参数得到不同的流量速率增长曲线,以满足时延敏感流量的QoS需求。在Mininet平台上进行了实验仿真并与典型的带宽分配策略进行了对比,结果表明RBA不但可对突发流量提供较高的带宽分配效率,还确保了各流对带宽资源竞争的公平性。     

Admission control mechanism and performance analysis based on stochastic automata networks formalism

IEEE 802.16 has been designed to support QoS (Quality of Service) in Wireless broadband Metropolitan Networks (WMAN), and specifically in the access networks. To achieve this, the IEEE 802.16.e amendment introduces the service differentiation by five service classes (UGS, ertPS, rtPS, nrtPS and BE). To maintain the QoS of active connections and to avoid any congestion in the network, an Admission Control (AC) is defined. AC aims to accept or reject a new connection according to the negotiated parameters and the availability of resources in the network. This mechanism is not standardized and let to the operators. We tackle this point, by proposing in this study a new Admission Control (AC) that improves the QoS of BE traffic by avoiding a strict bandwidth assignment of other traffics (rtPS and nrtPS) as is defined in major previous studies. The proposed mechanism is based on token bucket for rtPS, nrtPS and BE traffics in order to reduce lightly the number of accepted connections and to improve considerably the number of accepted BE connections. To evaluate the performance of the proposed scheme, we use PEPS (Performance Evaluation of Parallel Systems) which is a powerful tool based on models which can be described with Stochastic Automata Networks (SAN). PEPS can solve complex models with a large state space and with many synchronized events. Therefore, we show that this tool is suitable for wireless network, and specifically for the proposed scheme, toward numerical results we show as we expected that our proposed AC outperform the classical one by reducing lightly the performance of other service classes.     

异构无线网络中基于非合作博弈论的资源分配和接入控制

对异构无线网络中无线资源分配和呼叫接入控制进行研究.基于非合作博弈理论,提出了不同无线资源的带宽和连接数量分配的理论模型.结合网络连接的效用函数,对非合作博弈的无线资源分配中的纳什均衡点的存在性和唯一性进行论证.而且,进一步对业务量与阻塞率之间的关系进行分析,提出了能够保证通信可靠性的接入控制算法.仿真结果表明,基于非合作博弈论的无线资源分配机制能够有效地解决带宽和连接数量的分配问题,并能在整体上保证分配的合理性和公平性.接入控制算法根据需要能够动态地调整在某一区域分配的连接数量,从而保证通信的可靠性.     

分级统筹分配令牌参数的流量整形算法

在区分服务网络中，流量整形是提供QoS保证的一项重要的技术，通常用于规整用户系统向网络提交的数据流。提出了一个新的流量整形架构——分级统筹令牌参数分配（HHTPA）整形器，在边缘路由器上通过分级整形、统筹实时更新令牌桶参数，动态分配剩余带宽，达到对用户数据进行流量整形和提高带宽利用率的目的，使得为高优先级服务预留但未使用的带宽也可被低优先级的服务使用。     

基于多队列切换的SDN拥塞控制

由于传统网络缺乏对转发队列的直接控制,并且难以保证链路利用率和服务质量(QoS),针对这一问题,本文提出基于多队列的SDN拥塞控制算法。该算法对链路数据流量设置多个阈值,当某一链路流量突增达到设定阈值时,控制器立即启动相应的拥塞控制机制。根据数据流的优先级,自适应增加高优先级队列的带宽,适当减小低优先级数据队列的带宽,保障高优先级数据顺利传送。实验结果表明,该方法能有效减少网络拥塞,优化数据流的QoS。     

动态带宽分配分级QoS链路接入控制算法

针对传统的基于带宽请求链路接入控制算法（Link Bandwidth Require Control Algorithm,LBRCA）的接入成功率和系统带宽利用率不高的问题,设计了一种多链路接入共享带宽分配模型,分析了链路带宽分配和QoS等级的特点,提出一种动态带宽分配分级QoS链路接入控制算法DBAMQ（Dynamic Bandwidth Allocation and Multi-level QoS）,该算法在保证某QoS等级的基础上允许动态地对系统的带宽进行重分配。实验结果表明,该算法在接入成功率、系统总带宽利用率和系统效能等都比传统链路接入控制算法好,适合于大规模宽带接入链路控制的应用。