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。     

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.     

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.     

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。     

中心站点和普通站点完全服务排队系统分析

通过对具有最高优先级的排队轮询系统的分析,用物理方法及其机理原理,提出最高优先级及普通队列都采用完全服务的统一服务机制,得出系统平均排队长和平均查询周期的解析式。     

分忙闲站点的限定(K=2)轮询控制系统分析研究

为了保障系统公平性并提高轮询控制系统的工作效率,提出了区分忙闲站点的限定(K=2)轮询控制系统。系统在限定(K=2)轮询服务的基础上,依托站点忙闲状态,采用并行调度控制方式仅对有数据分组的忙站点提供发送服务。采用概率母函数和嵌入式马尔科夫链的方法建立了系统的数学模型,并精确解析了系统平均排队队长和平均等待时延等重要性能参数。仿真实验结果表明:理论计算值与模拟仿真值近似相等,说明理论分析正确合理。该模型既能保障系统公平性,又能避免对空闲站点查询,同时还能节省转换查询时间,从而提高了系统利用率和工作效率。与已有限定(K=1)轮询控制方式相比,所提系统具有更好的QoS保障。     

中心队列二次门限服务的轮询系统分析

采用嵌入Markov链和概率母函数的方法对门限服务优先级排队系统进行分析,提出普通队列和高优先级队列分别采用基本门限和二级门限的服务机制,得出了平均排队队长和平均查询周期的解析式。     

连续时间两级完全轮询接入MAC协议分析

针对物联网中优先级业务和实时性的需求,提出一种连续时间两级完全轮询接入MAC协议.在连续时间的基础上,将用户划分为优先级用户和普通用户,采用完全服务规则对用户提供服务来降低平均等待时延.当优先级用户向普通用户切换时,将服务时间和切换时间并行处理来提高系统的服务效率.使用随机过程和概率母函数的方法建立数学模型,对该协议用...     

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。     

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．     

基于混合服务策略轮询系统的性能分析

周期轮询系统已被广泛运用于各个领域,如计算机网络、工业制造系统等。在周期轮询系统中,最基本的队列调度策略有门限服务、限定服务以及完全服务。这些调度策略各有其优缺点,文章提出了一种基于混合服务的调度策略,对一些队列采用门限服务,对另一些队列采用限定服务,这样既可以避免在单一的完全服务中低优先级队列有可能出现的队列饥饿现象,又可以对不同的队列提供不同的服务质量。该文通过嵌入马尔可夫链和概率母函数的方法对基于混合服务的轮询系统进行分析,推导出队列的平均队长,并与采用门限服务的轮询系统进行比较,从而说明混合服务系统的优点。     

一种多媒体计算机网络互连节点动态流控模型分析

文章提出一种基于信息分组变速率控制服务机制的网络互连节点流控策略,以适应多媒体网络传输的ＱｏＳ要求,节点模型按照非对称双队列周期查询式完全服务排队系统构成。利用嵌入马尔可夫链理论和概率母函数的分析方法,还给出了信息分组的平均排队队长和平均时延的解析表达式,并进行了计算机仿真实验,结果表明该模型能较好地实现图像／声音的集成传输,这对进一步研究综合业务 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中的流控机制有积极意义。     

Performance analysis of Markovian polling systems with single buffers

In this paper, we analyze the Markovian polling system with single buffers, asymmetric arrival rates, service times, and switchover times. A virtual buffer model is introduced to derive the relationship of the joint generating function for the queue length of each station at a polling instant. The Laplace-Stieltjes transforms of the cycle time and the intervisit time are obtained from the marginal generating function. We analyze the cyclic, load-oriented-priority, and symmetric random polling schemes which are classified by adjusting the transition probabilities, and compare the merits and demerits of each scheme for the performance measures. In particular, we prove that the mean queue lengths at the polling instants are the same for all stations in case of the load-oriented-priority polling scheme for the buffer relaxation system in which a new message is stored as soon as the transmission of the message currently in the buffer is initiated.     

5G切片架构下具有重传机制的轮询系统研究

面对海量应用场景及客户需求,传统的轮询系统方案不能满足轮询系统中每个站点所需要的服务质量要求。为降低系统时延,适应更大的网络规模,提出基于5G网络切片的轮询方案。将5G网络切片划分为增强型移动带宽切片、海量机器通信切片和高可靠低时延通信切片,再将这3类切片各自划分出N个更低层子切片,构建3个独立的具有重传机制的完全服务轮询模型。信息分组按照先进先出的规则进入各子切片,由通用服务器进行统一发送。在此基础上,采用概率母函数及马尔可夫链建立非理想信道环境下基于5G网络切片架构的轮询系统数学模型,推导系统平均排队队长和平均等待时间的精确表达式,进行信息分组出错概率和重传阈值与轮询系统性能之间的定量关系分析。基于Matlab的仿真实验结果证明了该模型的正确性,其较重传门限服务时延更少,能够为非理想信道环境下基于5G网络切片架构的轮询系统分析提供一种快速评估机制。