基于网络微积分的WSNs属性界限研究

研究表明:传统的无线传感器网络(WSNs)属性界限过于宽松。为此,基于网络微积分,改进了流经节点的数据流输出函数上界,并推导出更精确的WSNs属性界限,包括节点延迟上界、节点缓冲区容量下界以及节点服务速率下界等。数值分析结果表明:网络跳数越多、节点梯度越小,则传统属性界限与属性界限差异越大。这说明网络规模越大,按属性界限进行网络配置能节约更多资源。     

OSEK实时操作系统任务调度的优化

分析OSEK/VDX规范所定义的实时操作系统的任务状态及其调度过程;采用最早时限优先调度(EDF)算法对基于优先级的占先调度算法进行改进,得到改进算法--优先级时限优化调度法;运用差分时限链对优化算法进行实现,并对其有效性进行了对比分析.     

三类主要网络业务并存的改进EDF算法

随着计算机网络和通信技术的发展,在许多网络环境中,除了要上网实现Internet服务外,可能还包括一定数量的实时要求和带宽保证用户,这主要涉及三类主要网络业务：尽力服务、实时和带宽保证业务。如何同时实现多类业务的分组调度来达到QoS控制成为一个值得研究的课题。以最早时限优先（EDF）算法为依据,针对现阶段网络用户的需求,提出了一种基于三类主要网络业务并存的改进EDF调度算法。在这种算法中,提出了基于时间粒度的带宽保证策略,依据三种不同模型对业务流进行调度,并且在SIM网络仿真环境下进行了实验。结果表明改进的调度算法在一定程度上降低了业务流的时延,提高了带宽保证率,总体上来说改善了网络QoS性能。     

对硬实时时间槽分配问题的EDF算法实现

在计算机及通信网络中，实时通信变得越来越重要。为了保证通信数据的传递在指定的截止时间时限内完成，避免产生冲突，可以采用一些合适的消息调度算法，针对硬实时时间槽分配问题（HRT-TSA），简要论述了这是一个NP-问题，对可行调度的必要条件进行了讨论，并提出了用截止时间最早最优先的启发式算法(EDF)，可以在多项式时间内实现HRT-TSA问题，给出了算法描述。EDF算法具有良好的调度性能，在实时系统中得到广泛应用。     

基于网络演算的簇树WSN性能上界分析

为保证WSN的服务质量(QoS),需精确求解其性能上界。对进入WSN节点的数据流进行漏桶管制,节点为数据流提供基于速率-延迟模型的服务保障,在已有簇状拓扑WSN性能模型研究基础上,利用确定性网络演算理论推导簇树WSN节点的有效带宽、缓冲区队列长度上界和数据流端到端延迟上界。     

组合优化问题的一种精确求解方法

本文分析了深度优先搜索方法(DFS)和广度优先搜索(BFS)方法的特点，提出了一种混合使用动态规划方法和下界(上界)算法的精确求解方法求解组合优化问题。实验结果表明，下界(上界)非常接近问题的最优值时，这种方法非常有效。     

基于统计网络演算的融合网络网关节点时延性能研究

为分析融合网络网关节点统计时延性能,根据最小加代数理论中的统计网络演算的相关知识,提出了一种基于改进的GPS调度系统模型,然后利用网络演算理论求解出网关节点统计时延上界。数值结果分析表明,改进的调度模型有效地改善了自相似特性对网关延迟上界所造成的影响,与未改进的模型相比,网关统计延迟上界更具有良好的紧致性,为下一步由单节点扩展到端到端节点延迟上界研究提供了参考。     

容错最早时限优先调度

最早时限优先调度（EDF）是最优的动态可抢占先级实时调度算法,具有灵活、简单和高效的特点,但并没有考虑实时系统的容错要求。本文提出一种容错EDF算法,实现在规定时间段内的单个错误容错。本文详细分析了该算法的容错机制,证明了该算法的正确性,并给出了算法的可调度条件。     

CAN总线中EDF调度算法的研究与改进

针对平均分区的EDF算法在CAN总线中的应用出现的问题,提出了一种改进的基于指数分区的EDF算法;并通过引入量化误差的概念,推导证明当CAN网络中各节点相对截至期分布时间过大时,平均分区的EDF算法会导致CAN总线中信息传输任务可调度性的下降,而基于指数分区的EDF算法保证了信息传输任务的实时性,仿真试验验证了算法的有效性。     

无线传感器网络通信性能确定上界研究

无线传感器网络一般具有实时性,其端到端通信性能上界研究具有重要意义.基于确定性网络演算理论,对无线传感器网络为保证实时数据优先的数据转发调度策略进行了性能分析与评价.建立了基于确定性网络演算的端到端通信性能分析模型,经过理论分析得到了无线传感器网络节点的数据队列上界、端到端数据流的延迟上界以及端到端数据流的延迟抖动上界.仿真结果表明基于网络演算理论的无线传感器网络性能上界均在理论计算的上界范围之内.本文的研究使得对无线传感器网络通信性能的研究更符合完备性的要求.     

DTN中基于节点价值的效用路由算法

为了解决延迟容忍网络(DTN)中传统路由算法中消息被分配的网络资源不均衡及节点负载不均衡问题,结合消息效用值提出了一种基于节点价值的效用路由算法。算法根据动态改变的消息效用值选择最高优先级的消息(具有最小TTL和到目的节点最短距离的消息)进行转发,以使得为每个消息分配的网络资源相对均衡;同时,根据节点的价值(与节点速度和剩余缓存有关)选择下一跳节点,以平衡每个节点的负载;另外,算法还采用了一定的消息管理机制及时清除缓存空间。通过仿真实验及性能分析表明,该算法在传输成功率、传输延迟和网络开销上都有明显的改善。因此,通过充分利用网络资源提高了算法的整体性能。     

基于服务质量的多媒体组通信目的节点加入与退出算法的研究

路由选择机制是分布多式媒体系统中的重要研究方向。其中,基于服务质量的多媒体通信目的节点加入与退出算法是关键组成部分。该文在基于服务质量的多媒体通信初始路由建立算法的基础上,基于资源共享原则,提出支持成员动态加入与退出多媒体组通信的目的节点加入与退出算法,以增加使用费用最小为目标在满足服务质量约束的条件下完成目的节点加入,在不影响多媒体组通信服务质量的前提下,在完成目的节点退出的同时最大限度地释放已占用资源。文中还探讨了这些算法的有效性。它们和基于服务质量的多媒体通信初始路由建立算法相结合,可以提供对分布式多毁体组应用服务质量保证的支持。     

基于改进蚁群算法的WSN移动代理路由算法研究

提出了基于改进蚁群算法的无线传感器网络移动代理路由算法,在改进算法中引入了传感节点的剩余能量值、数据处理能力等新的启发因素,从而均衡了网络负载,降低了网络能耗和延时;状态转换规则的改进和自适应全局信息素更新策略的采用克服了基本蚁群算法的不足。仿真实验表明,提出的算法在全局性和收敛速度上均优于其他传统算法。     

面向带状无线传感网低延迟可靠数据收集算法

带状无线传感网为长距离带状分布，现有的数据收集算法无法很好解决其数据收集延迟较大的问题。提出了一种主动定位移动Sink的数据收集算法DCFAN（Data Collection based on Forwarding of Agent Nodes），DCFAN构建移动Sink的同步代理节点以及存储同步代理节点的线节点序列，通过获取同步代理节点转发感知数据到Sink汇聚点。仿真结果表明，DCFAN算法能有效降低网络节点能耗以及数据收集延迟，同时提升数据收集率，适用于对数据收集延迟具有一定要求的带状无线传感网应用场景。     

基于EDF调度算法的端到端延迟保证方法

EDF(EarliestDeadlineFirst)是一种高效的调度算法。为了将其应用于提供端到端延迟保证,提出了一种新的算法JT-EDF(JitterTunableEDF),并证明了所有的端到端EDF调度算法都可以在相同的条件下保证相同的端到端延迟界。     

一种考虑节点拥塞情况的DTN概率路由算法*

容迟网络是一种新型网络,其概率路由算法根据历史相遇频率对相遇概率进行计算与更新,通过相遇概率判断是否转发报文。当节点缓存受限时,在网络中采用概率路由算法使得节点很容易发生拥塞,对报文的传送产生影响。为了减小拥塞对概率路由算法的影响,提出了一种考虑节点拥塞情况的概率路由算法,将节点相遇的概率和节点拥塞的情况综合起来,得到一个报文的递交概率,降低了由于拥塞对网络性能的影响,提高了报文的递交率,减小了报文在缓存中排队等候的时间。仿真结果表明,与传统的概率路由算法相比,在改进后的概率路由算法中报文递交率显著提高,平均延迟也在降低。     

Congestion control of packet-switched networks with three types of input buffer limits

Congestion in a store-and-forward data communications network manifests itself by a rapid degradation of network throughput and a fast increase in the average transit delay. A study of a congestion control mechanism in a packet-switched data network is presented. Buffer limits are placed on the input, transit and exit packets in each switching node. By a judicious choice of the buffer limits, it is shown that the network throughput can be maintained at a constant level, while the average transit delay remains within acceptable bounds for offered loads beyond the congestion point.     

无线传感器网络节点的公平缓冲队列管理

在无线传感器网络中,存在拥塞的现象,而拥塞造成的延迟或报文丢弃在某些关键应用中是不允许发生的。从节点缓冲管理的角度,分析了基于优先级的VPRED缓冲管理算法,经过计算简化,应用到无线传感器节点的缓冲队列管理中,保证了关键数据较少丢包的传输。     

Utilization Bounds for EDF Scheduling on Real-Time Multiprocessor Systems

The utilization bound for earliest deadline first (EDF) scheduling is extended from uniprocessors to homogeneous multiprocessor systems with partitioning strategies. First results are provided for a basic task model, which includes periodic and independent tasks with deadlines equal to periods. Since the multiprocessor utilization bounds depend on the allocation algorithm, different allocation algorithms have been considered, ranging from simple heuristics to optimal allocation algorithms. As multiprocessor utilization bounds for EDF scheduling depend strongly on task sizes, all these bounds have been obtained as a function of a parameter which takes task sizes into account. Theoretically, the utilization bounds for multiprocessor EDF scheduling can be considered a partial solution to the bin-packing problem, which is known to be NP-complete. The basic task model is extended to include resource sharing, release jitter, deadlines less than periods, aperiodic tasks, non-preemptive sections, context switches, and mode changes.