以数据流特性为导向的令牌调度算法

基于用于可扩展性强的高性能交换机中的多级结构,针对大部分以结构为导向,使用两次调度算法将数据“推”向输出的调度算法,提出了一种以数据流特性为导向的分布式调度算法,该算法支持多级高性能交换机的定长、变长分组交换,从输出端口将数据包从输入端口中“拉”出来．仿真结果表明,在均匀流的作用下,该系统能够达到100％的吞吐率、具有较小的时延,并能方便地支持负载均衡．     

通用高速分组交换调度算法

在iSLIP算法的基础上,应用二部图匹配中对角线数据无竞争的数学原理,采用关联指针的处理方法,提出了一种基于虚拟输出排队(VOQ)缓冲模式下的高速交换调度算法——迭代的关联指针轮转(i-CPRR)算法。该算法简化了指针的轮转方式,降低了设计难度。仿真表明,该算法减少了调度过程中的迭代次数,提高了算法在高负载条件下的带宽利用率,从而降低了交换系统的数据延时和VOQ队列深度,在高速交换系统中具有广泛的应用价值。     

输入缓冲交换机的公平调度机制

高性能交换机的调度算法一方面要简单、高效,另一方面要保证调度的公平性.本文讨论了输入缓冲结构交换机的调度算法,提出了一种用于输入缓冲交换机的迭代匹配调度算法,给出了算法的一种硬件实现,通过仿真试验评估了其性能.结果显示,该算法在交换机的吞吐率和资源分配公平性之间进行了较好的平衡.     

LTE系统中基于缓存信息的非实时业务调度算法

为解决LTE系统中非实时业务调度算法比例公平PF(proportional fair)算法在分组数据业务模型下性能一般的问题,结合分组数据业务特点,在有限缓存队列模型下,提出一种兼顾系统吞吐量和用户公平性的非实时业务调度算法-基于缓存信息的调度BIBS(buffer information based scheduling)算法.该算法综合考虑了用户信道条件和缓存区内待传送的数据包信息.仿真结果表明,在不同平均速率的业务下,与PF算法相比,本文提出的算法在有效地提升系统吞吐量的同时,用户间公平性和通信中断性能也得到了极大的改善.     

基于加权队列的跨平台进程间通信调度算法

针对采用当前算法在跨平台进程间进行通信调度时,存在掉包率高和平均时延高的问题,提出了基于加权队列的跨平台进程间通信调度算法。分析掉包率和端到端时延两个指标,得出为了实现跨平台进程间的通信调度,需要关注队列长度和数据重传跳数,初步降低通信过程中的掉包率和平均时延。根据随机数和服务概率,通过队列管理器、数据包长度观测器、自适应服务概率计算器和队列调度器在跨平台进程通信间实现加权公平调度,对各队列的平均数据包长度进行更新,进一步降低平台中数据丢包的概率。实验结果表明,本文算法的掉包率低、平均时延低。     

基于CICQ交换结构的低复杂度调度算法

针对CICQ权值仲裁策略复杂度高的不足,提出一种新的调度策略——LQP-RR（Long Queue Prioritized-Round Robin）。该算法利用VOQ队列局部变化的特性,简化了权值仲裁策略复杂的排序操作,只在输入端进行一次比较操作,并采用辅助轮询指针配合调度以保证算法的公平性,其算法复杂度仅为O（1）,硬件实现简单,扩展性能良好。通过流体模型证明该算法对满足强大数定律的许可输入流量能够达到100%的吞吐率性能。仿真结果进一步表明LQP-RR调度算法在各种流量模型下都能稳定运行,且具有良好的时延和吞吐率性能。     

OFDMA系统实时业务分组调度算法

在移动通信系统中,常见的调度算法在处理实时业务时一般为信道状况好的用户分配过多的资源,而信道状况差的用户获得的调度机会相对较少。为保证实时业务的延迟要求,并兼顾不同用户间的公平性,基于正交频分多址接入系统,提出一种实时业务分组调度算法。在调度过程中,采用丢弃过期数据包的策略节省了系统资源。对信道状况好的用户采用较大的调度间隔,并采用高阶的调制编码方案将累积的数据包在一个调度间隔内发送,从而给予信道状况差的用户更多的调度机会。仿真结果证明,提出的算法能较好的满足实时业务的延迟要求,相对于改进的最大权重延迟优先算法和正比公平算法提高了用户间的公平性。     

基于改进GA-PSO的多功能一体化系统资源调度方法

针对探测、通信和干扰一体化电子系统的雷达、通信、干扰等任务资源调度问题,建立了满足任务执行紧迫性等级原则的资源调度数学模型,提出一种基于改进遗传-粒子群算法(GA-PSO)的一体化系统资源调度方法.该方法通过设计动态递减惯性权重和混沌因子,引入遗传算法交叉变异操作,使算法避免陷入局部最优,实现了快速寻优性能.仿真结果表...     

基于四层交换的工业实时同步交换技术的研究

网络控制系统中通常存在着大量短帧结构的实时数据,当网络负载增加时,传统的端对端交换技术会产生明显的排队时延,使得传输效率低、带宽占用高。在四层交换技术基础上提出了适于工业控制的实时同步交换技术,在非周期数据传输阶段,对交换机各端口通信任务的数量和执行时间分别进行优化与调度,在周期数据传输阶段,执行数据包的接收、拆分、重组、转发四个步骤,实现了数据包的同步接收和同步转发。提出的方法减少了数据包在交换机中的排队时延,提高了数据传输的同步性,数据传输效率高,网络带宽占用小。仿真实验验证了该方法的可行性和优越性。     

高速下行链路分组接入中基于QoS的调度算法

针对几种通信业务的QoS需求,研究了HSDPA中非实时业务模型采用的调度算法,对多种调度算法进行了仿真分析,并提出了具有最小吞吐量保证的比例公平调度算法.对多速率业务模型,提出了一种基于QoS保证的速率控制调度方法.结果表明,该方法在用户速率保证以及时延保证上具有较好特性.     

输入排队iSLIP算法的改进与比较

高速路由器交换网络中,输入排队调度算法有良好的性能。为了进一步提高经典算法iSLIP的性能,根据虚拟输出队列(VOQ)中包的个数和队首包的等待时间不同,对iSLIP算法进行改进,提出了lp-iSLIP(Long Queues Prioriy iSLIP)算法和op-iSLIP(Old Queues Priority iSLIP)算法。通过仿真可以看到改进后两种算法包的延时较iSLIP算法有一定降低,即算法性能有了提高。最后对iSLIP算法和对信元加入优先级的pri-iSLIP算法进行比较,仿真结果显示pri-iSLIP算法的性能较好。     

基于多下一跳路由的交换结构及调度算法

传统单下一跳路由已无法满足日益增长的网络应用的需求。基于多一下跳路由机制,提出一种区分排队的多个可选端口输出交换结构以及双指针最大权重优先调度算法。该算法在区分排队的基础上对单、多输出端口分组使用双指针协同调度,实现交换端口的分布式调度和动态匹配。仿真实验表明,该交换结构在多下一跳路由业务条件下具有良好的时延性能,该算法保证了吞吐量和时延性能的同时,降低了实现复杂性,提高了交换结构的处理速度。     

Hybrid scheduling model and analysis of performance for switched industrial Ethernet

The fact that outburst traffic in industrial Ethernet was focused on that would bring self-similar phenomenon leading to the delay increase of the cyclical data, and a hybrid priority queue schedule model was proposed in which the outburst data was given the highest priority. Some properties of the self-similar outburst data were proved by network calculus, and its service curve scheduled by the switch was gained. And then the performance of the scheduling algorithm was obtained. The simulation results are close to those calculated by using network calculus model. Some results are of actual significance to the construction of switched industrial Ethernet.     

一种支持多输出端口的输入排队交换结构匹配算法

输入排队交换结构具有良好的可扩展性,在高性能路由器与交换机中备受关注。文章基于多下一跳路由提出了分组具有多个可选输出端口的匹配算法（MP-iSLIP）;根据入队机制判断选择要进入的缓存队列,充分利用分组的多个可选输出端口的特性,从前级队列均衡对is-LIP算法进行了改进;MP-iSLIP算法不仅保留了iSLIP算法简单易于硬件实现的优点,而且仿真结果表明此算法能够获得比iSLIP算法更优的性能。     

OBS边缘节点接收调度模块的硬件实现

给出了一种用于光突发交换网络中边缘节点接收调度模块的电路实现方案。该方案以基于虚拟输出队列机制的公平、高效的交换开关仲裁算法-输入串行为核心,利用两片高速现场可编程门阵列芯片,同时进行6路千兆光突发交换网络数据的接收、交换以及以太网封装。六路数据完全独立,并且两片现场可编程门阵列芯片之间可以相互通信。     

一种基于Nash均衡的路由器队列管理方法

针对常用路由器队列管理的资源分配不公平性问题,基于博奕论思想,将路由器队列管理过程看作是多个参与者间的非合作博奕问题,提出了具有惩罚策略和最佳效用的路由器队列管理方案．以丢弃概率为博奕策略,以路由器输出速率为博奕效用,构建路由器丢弃算法博奕模型,求解了保证该博奕模型处于Nash均衡解时的丢弃概率函数,确保路由器以此概率函数丢弃业务时,输出速率最佳．构建了路由器调度算法博奕模型,该调度算法对贪婪业务提供较小服务量,起到惩罚作用,而对输入速率较小的业务,尽可能提供服务．仿真实验表明,该方法能有效解决路由器队列管理中的资源分配不公平性问题．     

基于标识支持区分QoS的CICQ调度机制

为了在高速环境下对不同业务提供更好的区分服务质量QoS(quality of service)保障,将标识的概念引入交换结构,提出一种基于标识支持区分QoS的CICQ(combined input and cross-point queued)调度机制.该机制采用基于标识和预约带宽约束的流控机制,以业务类为单位管理网络数据流,保证了交换对高层不同业务类的有效支持,理论分析和仿真实验一致.这表明该机制具有良好的时延性能,在过载情况下根据预定带宽分配输出链路带宽,保持了各业务类的相对公平性.     

Integration of unicast and multicast scheduling with low complexity

This study focuses on the scalability problems for very large, high-speed switches, and presents a two-stage integrated scheduling algorithm named UMCSA(Unicast and Multicast Concurrent Scheduling Algorithm)which supports both unicast and multicast traffic simultaneously. The first stage of the switching fabric performs switching for unicast traffic and load-balancing for multicast traffic, while the second stage performs switching for load-balanced multicast traffic. With a two-phase(request-grant)scheme, the proposed algorithm performs without iteration, and at the same time reduces the scheduling overhead to O(logN) significantly. By using the VOQ(Virtual Output Queuing)technique for unicast and multicast traffic separately at different stages, the HoL(Head-of-Line)blocking is eliminated and therefore a good throughput performance could be achieved. UMCSA performs scheduling for unicast and multicast traffic in parallel at different stages with simple Round-Robin arbitration, which is more suitable for high-speed applications. Simulation results show that the proposed integrated algorithm exhibits a good performance in terms of throughput and average delay, at different traffic compositions under various traffic patterns.