CICQ交换结构中队列长度均衡仿真研究

CICQ（Combined Input CrosspointQueued）交换结构具有分布并行调度的特性,是高速、大容量路由器设计的理想选择。对现有各种CICQ调度算法研究发现,在非均匀业务流下输入队列服务不均衡是造成CICQ稳定性、吞吐平等性能下降的根本原因。为此,提曲了一种均衡队列长度的调度算法——MUIQF（Most Urgent Input Queue First）,仿真结果表明：在各种均匀和非均匀流量下,MUIQF算法均能保持输入队列长度的均衡,能够达到100％的吞吐率,并且具有良好的稳定性和时延性能。     

高速交换网络的建模与仿真

高速交换网络是高速路由器／交换机的核心部件，负责查表后的“信元”的转发，它是限制路由器／交换机交换容量的一个重要因素。本文主要对高速交换网络进行了建模和仿真研究，首先给出了一般意义上的交换网络模型，并分析了各个组成部分；然后着重讨论了输入排队的crossbar交换网络，从吞吐量、时延两个主要指标衡量了高速交换网络的性能。仿真结果表明输入排队的crossbar交换网络适用于高速、大容量的路由器／交换机中。     

基于优先权的iSLIP算法及其仿真试验

iSLIP算法是用于解决高速路由器交换结构调度问题的一种经典调度算法。在高速路由器中提供完备的QOS是当前研究的热点。基于优先权的iSLIP算法从优先权的角度对分组加以区分，可以与QOS区分服务机制较好的结合，从而实现基于类的QOS保证。本文从仿真的角度验证了基于优先权的iSLIP算法可以较好的实现QOS保证。     

一种具有时延保证的无线网络机会调度算法

提出了一种针对下一代无线网络的机会调度算法(PFQ-OS),其目标是提高无线网络中时间敏感业务的时延性能.由于时延性能同时依赖于资源分配算法和无线信道的传输容量,通过在传统分组公平排队(PFQ)策略中引入搜索半径(SR),并使用最大相对信噪比(Max-rSNR)准则,能够在提供有保证的服务时间基础上,提高每个用户的吞吐量.基于对PFQ-OS算法时延性能的理论分析,发现用户的时延性能直接由SR决定,为了使每个用户的时延性能均得到提高,有必要限定SR的取值.在此基础上我们提出了一个合理的时延性能目标,并设计了一个实际可行的迭代过程.通过大量的仿真对PFQ-OS算法的性能进行了详细的分析.     

面向双层卫星网络的多业务负载均衡算法

卫星网络中由于卫星高动态拓扑和地面用户分布不均,导致卫星网络易出现区域负载失衡。设计高效的动态路由算法是当前卫星网络的研究热点,为此,提出了一种面向双层卫星网络的多业务负载均衡算法。该算法根据卫星链路上的数据传输量进行拥塞判断,根据链路时延因素和链路负载因素进行负载代价计算,不同服务质量(quality of service, QoS)需求的业务进行不同路径选择,通过分流均衡网络流量。仿真结果表明,该算法能够减少数据包的排队时延和丢包率,提高整网吞吐量。     

基于模糊逻辑的跨层调度与功率控制

提出一种基于模糊逻辑的跨层调度与功率控制机制(WDPFPC),在MAC层执行加权时延优先(WDP)调度策略,根据用户权重和业务时延要求确定调度优先级;在物理层使用模糊功率控制机制FPC,根据用户权重、业务时延和信道衰落状态,利用模糊推理方法进行自适应功率调整.WDPFPC机制较好保证了用户业务的QoS需求,提高了功率控制的准确性和有效性,运算复杂度低.仿真表明,WDPFPC能有效减少业务阻塞率,提高系统吞吐量,同时能节省功率使用.     

基于禁忌搜索的负载均衡组播路由算法

提出了一种基于禁忌搜索策略的能实现网络负载均衡的QoS组播路由优化算法。该算法在满足业务带宽和时延的基本要求下,将网络费用和负载均衡分布作为目标函数进行优化,达到网络费用较小和负载均衡分布的目的。仿真结果表明,该算法是一个有效、可行的算法。     

基于时间敏感软件定义网络的工业互联网时延优化方案

大规模工业通信网络中不同优先级的数据流量共同传输会导致网络拥塞、时延增大等问题，基于时间敏感软件定义网络(time sensitive software defined network, TSSDN)框架，提出一种网络时延优化方案。在数据链路层对工业网络中不同优先级的数据流量设计分类整形调度的增强型时间感知整形器(enhanced-time awareness shaper, E-TAS)算法，缩短网络排队时延，将最高优先级同步实时数据采取流预留的方式、将次优先级非同步实时数据采取帧抢占的方式进行调度，将低优先级非实时数据按其调度权重进行公平调度，同时在网络层结合使用基于时延的Dijkstra算法，缩短网络数据的传播时延。仿真结果表明，所提方案有效保证了不同优先级数据流量的时延要求，实现了网络总时延性能的优化。     

采用集总式冲突消除算法的Ad hoc网络MAC协议

针对动态分配类时分多址接入协议的服务质量(QoS)问题,提出了集总式冲突消除算法,该算法通过递进结构可以将一帧内所有节点的冲突在控制时隙内完全予以消除,然后通过队列预留机制进行信道的分配,使节点在接入过程中满足先入先出的特性,提高了协议运行的公平性和稳定性,减小了节点的退避时延.另外,协议能够按照业务的级别重新调整节点的接入次序,实现了对实时业务的QoS保证.分析和仿真表明,采用新算法后,协议在接入效率、吞吐量和接入时延方面均呈现出良好的性能.     

低轨卫星交换机的建模与仿真

针对低轨卫星交换机处理速度和内存受限的情况,改进DRR算法,提出内嵌DRR调度算法,在OPNET网络仿真软件中建立模型,结果表明内嵌DRR处理时延低于DRR26ms,复杂度为O(1).同时根据卫星业务类型和网络结构,选取适用于星上的CICQ交换机结构,应用内嵌DRR算法.在OPNET中建立星载交换机单节点仿真模型,结果显示在较大的吞吐量下,内嵌DRR算法时延为6ms,复杂度低,适用于卫星交换机.