多用户 MIMO 无线通信系统中基于 QoS 的比例公平调度算法研究简

未来的无线通信系统是一个多业务系统,不同的业务有不同的QoS要求,如最大时延和最小误码率等,这就要求调度算法在提高系统吞吐量和保证用户公平性的同时,还要提供对不同业务QoS的区分保障机制.针对这一趋势,在比例公平调度算法的基础上,通过引入表征QoS的参数,提出了一种改进的可以保证QoS的比例公平调度算法,并对改进算法的各项性能进行计算机仿真,验证了它的性能.     

多用户MIMO无线通信系统中基于QoS的比例公平调度算法研究

未来的无线通信系统是一个多业务系统,不同的业务有不同的QoS要求,如最大时延和最小误码率等,这就要求调度算法在提高系统吞吐量和保证用户公平性的同时,还要提供对不同业务QoS的区分保障机制.针对这一趋势,在比例公平调度算法的基础上,通过引入表征QoS的参数,提出了一种改进的可以保证QoS的比例公平调度算法,并对改进算法的各项性能进行计算机仿真,验证了它的性能.     

TD-LTE下行分组调度研究

为解决分组调度架构在TD-LTE中的使用局限性,研究了TD-LTE下行分组调度,并设计出适用于TD-LTE的下行分组调度架构。通过OPNET软件搭建该分组调度架构,对3种经典调度算法在该架构下的使用进行仿真。仿真结果表明,该分组调度架构适用于不同目的的调度算法。同时也验证了这3种调度算法在吞吐量和公平性方面的性能。     

DVS系统硬实时周期任务动态调度算法

与实时任务的可调度分析不同,实时DVS调度在保证任务截止时间限制同时,还要关注任务执行的处理器功耗。功耗研究一段时间的累积效果,传统基于最坏执行时间的任务调度模型不能满足实时DVS调度需要。该文采用实际执行时间(AET)概率分布建立实时任务调度模型,利用随机分析的方法分析AET分布对实时DVS调度算法性能的影响,提出了基于平均执行时间的实时DVS动态调度算法。实验结果表明,该算法在任务具有不同AET分布情况下可保持稳定的功耗性能。     

基于关键路径前瞻的工作流调度算法

为了进一步提高工作流调度的效率,对异构环境下的工作流调度算法进行研究,提出了一种基于关键路径前瞻算法(critical path lookahead algorithm,CPLA)的工作流调度算法.该算法在任务确定优先级阶段考虑了入口任务到当前任务的最长路径,以及当前任务到出口任务的最长路径;在资源选择阶段考虑了关键路径任务和非关键路径任务对调度结果的影响.使用随机生成的和真实世界的2种不同类型的有向无环图(directed acyclic graph,DAG)工作流来评估CPLA的性能,实验结果表明:CPLA能够有效地缩短调度长度,算法的效率、加速比、调度长度比等性能有所提高,并且算法的时间复杂度低于目前调度效果最好的Lookahead算法.     

一种流量自适应的iSLIP算法

针对iSLIP (iterative round robin matching with slip)算法在处理突发业务时性能严重恶化的问题,在iSLIP算法的基础上提出了一种流量自适应的时隙间迭代算法TA-iSLIP (traffic adaptive iSLIP).该算法根据队列长度智能判断当前流量情况,采取不同的调度策略,充分利用已经匹配的资源,使系统的匹配开销尽可能减小.并给出了TA-iSLIP的算法描述和性能评价,与iSLIP算法、FIRM (fcfs in round-robin matching)算法进行了比较.仿真结果表明,TA-iSLIP在均匀和非均匀流量下都达到了较好的性能,在非均匀流量下的吞吐率达到97%以上.     

最迟预分配容错实时调度算法设计与分析

提出一种多类型任务集的容错实时调度算法,详细分析该算法的调度机制,证明了该算法的正确性,并给出了该算法的可调度条件,最后通过模拟实验分析了算法的性能。实验表明,调度算法的性能与系统负载、任务出错概率、任务的计算时间等系统参数相关。     

基于比例公平的改进调度算法研究

通过分析无线网络中经典的调度算法,比较各种算法的性能特点,给出一种改进的调度算法,并验证了其短期服务时间保证的性能.结果表明,该方法具有较好的短期公平保证,提高了调度算法的整体性能,在未来的移动通信系统中有较好的应用前景.     

微内核调度系统研究

通过引入线程和处理机对象,使得微内核操作系统能够更好地支持多处理机体系结构.介绍了现有的微内核调度系统所采用的调度算法,有些算法是直接从进程调度算法扩展而来的.这些线程调度算法在调度时存在着公平性问题,同时,由于没有很好地利用线程的运行特点,调度系统开销较大.由此提出了一种新的同时兼顾进程和线程特点的调度算法,这种算法既解决了调度系统的公平性,同时又优化了系统性能.     

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.     

两种应用于HSDPA的最大C/I调度算法的仿真性能分析

高速下行分组接入是UMTS系统为适应高速下行分组业务的需求而提出的解决方案,其调度算法采用最大C/I和RR。对两种不同的最大C/I调度算法——完全的最大C/I算法和重传优先的最大C/I算法进行了性能的仿真,得到了最大重发次数对误帧率影响的曲线。结果表明,重传优先最大C/I算法在最大重发次数低时性能较佳,而完全最大C/I算法在最大重发次数高时性能较佳。分析了仿真结果产生的原因。     

RTAI实时调度器的优化与实现

在实时系统中,任务调度策略是内核设计的关键部分,如何进行任务调度,保证各个任务能在其期限之内完成是实时操作系统研究的一个重要领域。针对RTAI—LINUX调度器在系统负载较重或过载时调度性能急剧下降的缺点,笔者将一种改进的最小空闲时间优先算法引入到RTAI调度器中,对其进行了优化,实现了静态优先级结合动态优先级调度的调度器。对改进后的调度器调度时延和对调度器调度算法的仿真进行了测试,取得了较好的调度性能。     

移臂调度算法研究

移臂调度算法对磁盘I／O性能有很大的影响．总结剖析常用的移臂调度算法,针对同一进程I／O请求序列,给出不同算法的响应次序、运动轨迹及平均寻道时间的数据分析,并且提出算法改进意见,最后给出算法评价及最佳算法的选择分析．     

软件容错模型中的部分抢占实时调度算法

为了减少软件容错模型中实时调度算法的抢占次数,提出了一种部分抢占调度算法(PPA),该算法不仅考虑了如何尽可能多地执行主部分,还考虑了如何减少抢占次数,采用了类似非抢占最早时限优先算法(EDFA)来调度主部分.对不同CPU利用率和软件错误概率的任务集合进行模拟实验,结果表明,PPA算法在可以获得与目前所知的同类算法近似调度性能的同时,还可以在一定情况下极大地减少任务调度间的抢占次数,从而减少了系统中因抢占次数过多带来的额外运行时调度开销等负面因素.     

可迁移网格依赖任务重调度模型及算法

针对可迁移依赖任务的重调度问题,提出了基于约简DAG可迁移任务图的重调度模型,并基于免疫遗传算法实现了以提高应用性能为目标的求解算法.实验表明,与经典的动态调度算法Max Min和基于启发式的AHEFT静态算法相比较,由于调度目标的一致性,初始调度的性能在重调度过程中被较好地保持,并且由于任务迁移的支持和遗传算法在全局优化上的性能优势,应用性能得到较大提升;又由于任务图的约减过程和免疫因子对算法收敛的作用,提出的IGA算法效率得到显著改善,使资源动态性和异构性的适应能力得到进一步增强.     

一种超高速无线局域网多用户多业务调度算法

针对超高速无线局域网的系统性能要求,提出了一种新的超高速无线局域网多用户多业务MUMS(Multi-user and Multi-service)调度算法.基于对不同业务的服务质量QoS(Quality of Service)要求、用户信道状态信息CSI(Channel State Information)及服务队列信息的综合分析,此算法对业务和用户进行分层调度.仿真结果表明,在满足不同业务QoS需求且保证用户公平性的同时,提出的调度算法能有效地降低丢包率,提高系统吞吐量.     

IEEE 802.16e宽带无线接入网分组调度算法

对IEEE 802.16e的主动授权、实时、扩展的实时、非实时、尽力而为等业务提出了不同的分组调度算法,这些算法充分考虑了小区间干扰、业务状态、信道的快慢衰变化等.仿真结果表明,联合考虑小区间干扰和业务分类及其信道状况的分组调度算法性能有显著提高.     

VOQ交换机的输出队列调度算法

针对VOQ高速交换机的通信调度,提出在VOQ交换机的输出队列中直接进行通信调度(OSA-VOQ)的策略.OSA-VOQ算法可直接支持变长数据包通信调度,克服了传统通信调度算法只能调度定长数据包的缺点,降低了交换机的实现复杂度.仿真结果表明,在各种流量下,OSA-VOQ算法都比iSLIP等现有的调度算法具有更好的调度性能.OSA-VOQ算法高效地实现了VOQ交换机的通信调度.     

基于资源回收的容错单调比率调度

基于时间冗余的容错实时调度算法,其可调度条件是以任务的最坏执行时间和为任务预留容错操作的时间为分析基础,且任务拒绝率高,系统资源利用率低。该文提出的基于资源回收的容错单调比率调度,以容错实时调度算法FT-RM为基础,利用任务的实际执行时间低于最坏执行时间的特性,收集已完成任务释放的资源供等待任务使用,在保证系统容错要求的同时,提高了任务吞吐量和系统资源利用率,并通过模拟实验分析算法性能,研究了影响算法调度性能的若干因素。     

联合用户调度的上行Alamouti MIMO多用户检测

针对Alamouti空时编码的上行多用户MIMO系统,提出了一种线性检测算法.算法首先对接收信号进行重组再线性处理,避免了使用高复杂度的非线性检测算法.然后提出了一种基于最大最小准则的用户调度算法以进一步提高系统的检测性能.最后针对穷举调度算法高复杂度的缺点,设计了一种快速调度算法,能在检测性能降低不多的同时较大的减小系统的运算负荷.仿真结果表明文章所提算法具有优异的性能.