WFQ与WRR调度算法的性能分析与改进

不同类别的业务对时延及时延抖动的要求是不同的,为了满足不同业务的服务质量(QoS),选择一种合适的队列调度算法至关重要. 研究了分组长度对WRR及WFQ算法公平性以及时延性能的影响,并提出了一种基于分组长度及队列权重的改进型WRR算法——enhanced-WRR. 仿真结果表明,当分组长度相同时,WRR与WFQ的时延性能几乎一致;当分组长度不同时,WRR算法不能保证高优先级队列的时延要求,而E-WRR算法的时延性能逼近WFQ算法,能很好地保证高优先级队列的时延要求,并且极大降低了算法复杂度.      

一种适用于B3G OFDM系统的下行无线分组调度算法

针对OFDM系统下行链路,无线分组调度须实现系统吞吐量、多业务QoS带宽速率、时延保证和公平性方面的诸多要求,提出一种能够实现自适应补偿的累积服务时延比例公平调度(DCPF)算法.该算法根据信道状态、累积服务时延等进行多目标判决,实施无线分组调度.分析和仿真结果表明,该算法可提供较好的QoS时延保证,并极大地提高各用户长期公平性.     

基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制研究

随着多媒体新兴应用的不断涌现,网络规模日益复杂.为提高不同优先级多媒体业务的传输能力,保障业务的服务质量需求,结合软件定义网络技术,设计一种基于SDN的队列调度模型.同时,为了有效提高新型队列调度模型下数据的传输质量,避免产生网络拥塞,将复杂的网络抽象为M/M/1和M/D/1排队模型,并提出一种基于SDN的排队论时延模型,分析了新模型下MLFQ分组调度算法并对不同分组调度算法性能进行对比分析.仿真结果表明,基于SDN的多媒体流QoS队列调度机制在满足网络不同多媒体业务优先级要求的基础上,降低了数据传输时延和丢包率,增加了链路带宽利用率.     

宽带无线因特网络中的加权轮循调度算法

无线分组调度是保证无线多媒体业务服务质量的一个重要方面，针对码分多址（CDMA）传输模式，对可变速率实时业务（VBR）的调度策略进行改进，提出了一种基于传输速率的无线调度算法，仿真结果表明，该调度算法在满足各业务服务质量的同时，保证了各服务之间的公平性，并对无线链路差错进行补偿。     

全负载场景中最优调度算法长时平均性能分析

首先分析了全负载场景中轮询调度、最大速率调度、比例公平调度和速率累积分布调度这4种常用调度算法.结果显示,速率累积分布调度在保证公平的基础上可以得到最好的效率,是4种调度算法中的最优算法.然后采用概率推导法给出了该调度算法的长时平均性能分析,即以轮询调度为比较基准的多用户分集增益的理论推导.该分集增益可通过短时统计结果预测长时平均性能,且可适用于任意实际场景.计算机仿真结果验证了对于该调度算法所产生的多用户分集增益理论分析的准确性,理论分析结果与实际调度结果的误差低于0.1%.     

LTE中队列状态感知的优化M-LWDF调度算法

长期演进系统中,分组调度是有效地使用下行链路资源和保证服务质量性能的关键技术之一.根据队列中数据业务分组到达的数量与队列中分组离开的数量,提出了一种基于队列中分组状态的优化最大权值时延优先(modified largest weighted delay first,M-LWDF)算法,所提出的方法综合考虑了分组时延距离最大时延的剩余量与其同一时刻不同用户的平均值的关系.结果表明,优化的调度方案在吞吐量和丢包率方面相对于最大权值时延优先调度算法均有10％以上的提升.     

基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳间时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。 该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度,通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证 分组的端到端时延,还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态 信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度,由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具 有较高的资源利用率,较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳问时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度，通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证分组的端到端时延，还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度，由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具有较高的资源利用率，较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

超宽带无线传感器网络的能耗建模及其优化

在综合分析和考虑传感器节点收发机各个电路模块工作状态的基础上,首先对超宽带无线传感器网络进行精确的节点能耗建模,然后针对3种不同的调制方式和2种不同的传输模式,以最小化成功传输1 bit信息的平均传输能耗为目标提出最优数据帧帧长确定算法,最后通过仿真验证该算法的正确性.仿真结果表明,在保证网络业务服务质量的前提下(接收机处接收信号信噪比门限为12 dB),当传感器节点间距离较近(20m以内)时,可以适当地增大数据帧帧长以获取较大的吞吐量和较小的时延;当节点间距离较大(大于70 m)时,则需减小数据帧帧长以降低能量开销,并可以根据网络环境的状况和网络业务的要求,选择适当的调制方式和传输模式可以折中地同时实现能耗和时延最小化.     

Web流语义感知的改进队列管理算法

对Web流的传输特性进行了分析，并在现有尾部丢弃和随机早期检测算法的基础上提出了基于流分组语义感知的改进队列管理算法．该算法首先保存有限时间滑动窗口内的活动流特征，对到达的每个分组根据其分组语义分别赋予不同的丢弃代价，而在检测到拥塞且需要丢弃分组时，优先丢弃代价较小的，避免丢弃关键的，从而减少分组丢失对Web传输造成的负面影响．仿真结果分析表明，使用所提算法可平均提高8％的有效吞吐率，平均缩短10％的响应时间，从整体上改善了Web流的传输性能．     

无线分组网络中一种基于QoS的混合分组调度策略

提出了一种适用于无线分组网络的混合分组调度策略.该混合分组调度策略采用有线网络中WF2Q(worst-case fair weighted fair queuing)算法和无线网络中C-IFQ(channel-condition independent packet fairqueuing)算法相结合的方式,针对不同类型的分组业务进行分组调度.仿真结果表明,在无线网络中该策略保证了资源的公平调度,并在保证资源的有效利用与延迟的同时,还具有良好的长期公平性与短期公平性.     

能量有效的无线传感器网络数据收集协议

针对无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)中数据收集易丢失的特点,提出了一种能量有效的数据收集协议?该协议引入链路质量门限来构造骨干投递网,提高链路可靠性?在构造算法中分配的核结点和非核节点分别采用2种不同的时隙调度表来进行数据传输,该调度算法让暂时不参与数据传输的节点进入睡眠模式,降低节点能量消耗?协议采用管道投递(pipeline delivery)模式进行数据传输,避免传输过程中的互干扰?TOSSIM实验仿真表明,与CTP(collection tree protocol)协议相比,该协议在不计算睡眠调度算法获得的能量增益情况下,仍获得较好的传输开销和更高的能量利用率,减小了网络整体能耗?     

采用时分多址的主动式高动态传感器路由协议

提出一种基于移动无线传感器网络(MWSN)的主动式高动态传感器路由(AHDSR)协议.通过简单的跳数度量,使数据朝移动环境中的汇聚节点路由时保持动态和鲁棒.AHDSR协议使用时分多址(TDMA)MAC层保持移动环境中梯度指标,同时,使用盲转发技术将信息以多途径的方式在网络中传递.运用OPNET建模模块进行仿真,并提供一种离散时间仿真器.仿真结果表明:与其他同类方法相比,提出的协议在数据包投递率、平均数据包时延、吞吐量和开销方面的表现更加适合多种移动网络场景.     

基于频谱系数和比例公平算法的网络调度优化策略

针对传统比例公平的无线网络资源调度优化策略无法有效保证用户的公平性, 存在无线网络通信系统资源利用率低等缺陷, 设计一种基于频谱系数和比例公平算法的无线网络通信系统资源调度优化策略, 以解决当前无线网络通信系统资源优化调度过程中存在的问题. 首先建立无线网络通信系统的信道模型, 通过自适应遗传算法确定合理的频谱系数; 然后根据比例公平算法计算调度优先级, 将无线网络通信系统的资源分配给用户, 并针对传统比例公平算法的不足进行改进; 最后在MATLAB 2016平台上对无线网络通信系统的性能进行分析. 结果表明, 该策略可更好地保证用户使用资源的公平性, 提升了无线网络通信系统的吞吐量, 改善了无线网络通信系统的资源利用率.     

面向实时业务的快速公平性分组调度算法

长期演进系统(long term evolution,LTE)中的分组调度算法需要满足一定的QoS.针对最大权值时廷优先算法(modified large weighted delay first,M-LWDF)在用户公平性方面的缺陷,提出了基于线性优先级和非线性优先级的M-LWDF算法,以达到提升用户公平性的目的.仿真结果表明,所提出的算法能够在牺牲少量系统吞吐量的情况下,较大程度地改善用户公平性和业务的丢包率.     

基于证据理论加权融合的无线传感器网络路由算法

针对当前无线传感器网络路由算法存在数据传输成功率低、 网络时延长和丢包率高等缺陷, 为获得更优的数据传输结果, 提出一种基于证据理论加权融合 的无线传感器网络路由算法. 首先引入聚类分析算法对无线传感器网络进行分簇, 使簇首的分布更均匀, 解决簇首过于集中、 簇成员节点分配不合理的问题; 然后采用证据理论计算剩余能量、 节点间通信距离、通信能耗的权值, 并根据权值对每个节点的性能进行综合评价, 根据综合评价结果选择每个簇最合理的簇首; 最后与其他无线传感器网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 相对于对比算法, 该算法数据时延均值和丢包率均大幅度减少, 改善了数据传输成功率, 使节点之间的能耗更均衡, 延长了无线传感器网络的生存周期, 建立的无线传感器网络路由可靠性更高.     

基于证据理论加权融合的无线传感器网络路由算法

针对当前无线传感器网络路由算法存在数据传输成功率低、 网络时延长和丢包率高等缺陷, 为获得更优的数据传输结果, 提出一种基于证据理论加权融合 的无线传感器网络路由算法. 首先引入聚类分析算法对无线传感器网络进行分簇, 使簇首的分布更均匀, 解决簇首过于集中、 簇成员节点分配不合理的问题; 然后采用证据理论计算剩余能量、 节点间通信距离、通信能耗的权值, 并根据权值对每个节点的性能进行综合评价, 根据综合评价结果选择每个簇最合理的簇首; 最后与其他无线传感器网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 相对于对比算法, 该算法数据时延均值和丢包率均大幅度减少, 改善了数据传输成功率, 使节点之间的能耗更均衡, 延长了无线传感器网络的生存周期, 建立的无线传感器网络路由可靠性更高.     

混合MAC协议和流量分化QoS的WSN智能算法

针对无线传感器网络(WSNs)中负载很大的情况下网络能量效率较低的问题,提出了一种基于MAC协议混合流量分化QoS的WSN智能算法。为关键或时延敏感的数据包缩减了时延。首先,通过使用智能CSMA和TDMA加强方法充分利用信道;然后,同时使用广播调度和链路调度,根据网络负载动态地从广播调度切换至链路调度从而获得最佳效率;最后,利用分散处理方法完成调度,即节点在本地使用时钟算法找到时隙,并为之分配。仿真实验验证了所提算法的理论思路及高效率,结果表明,适当的变化发射功率方式降低了能量消耗,并行发射的使用进一步降低了时延。     

基于多目标优化的BRadio系统资源调度算法研究

不同特性和需求的业务共存是未来网络融合所必然带来的状况,也是影响业务性能的主要问题之一.首先简介基于BRadio的专用宽带无线接入网标准,然后通过分析业务特性,在MAC层上提出了一种多目标优化的资源调度算法.该算法包括基于带宽预留的接入控制算法和基于有限状态机的分组调度算法,针对系统带宽利用率、业务分级、时延性能和公平性进行了综合优化.最后通过仿真证明该算法能有效地在保证系统带宽利用率的情况下体现业务分级特性,并能够在时延性能和公平性之间取得很好的平衡.