基于QoS满意度增强的多资源协同预留策略

针对动态网格资源服务的不确定性问题,提出一种可量化分析资源服务QoS(quality of service)的多资源协同预留策略.该策略基于对运行在资源上的网格任务QoS指标分析,得出QoS满意度量化、归一化方法,建立资源服务QoS与预留容量之间的函数关系,并以市场经济环境为背景,分析任务费用约束下资源价格与预留容量之间的关系,求解得出可均衡负载的多资源节点协同预留方案.理论分析给出了策略的有效性证明和算法,仿真实验采用真实网格系统中的任务负载信息作为实验负载,在较大规模的模拟网格系统中检验了所提出的预留策略的性能表现.实验结果显示,该策略在接纳任务数、资源利用率和任务违约率方面的性能表现显著优于传统的预留策略.     

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.     

下一代移动IPv6在WLAN内快速切换的性能研究

通过研究下一代移动IP(MIPv6)在WLAN内的快速切换.IEEE的"Mobile IPv6 Fast Handovers for 802.11 Networks"草案提出了一种快速切换的思想,通过链路层传递切换信息,经过对其进行改进,将第三层的切换决策权交给网络(而不是移动节点),成功的实现了第二层和第三层的切换并进,从而大大降低了切换时延,提高了系统的效率.该切换算法在OPNET仿真环境下模拟实现,效果甚佳.     

IEEE 802.11e HCCA的仿真及其接纳控制研究

基于IEEE 802.11e标准,充分考虑混合式协调功能控制信道访问机制(Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access,HCCA)的QoS(Quality of service)参数,提出一个HCCA软件模拟架构;根据此架构,利用NS2网络仿真工具搭建一个功能完整且易于实施的HCCA平台,并结合资源预留方案对平台的有效性和合理性进行仿真验证.     

预留轮询策略队列调度方案的建模和分析

设计了网络中间节点(网关和路由器)的预留轮询策略队列调度方案。对不同服务质量(qualities of service,QoS)要求的延迟敏感型和非延迟敏感型混合业务,通过调度不同业务间链路传输速率,使不同业务得到不同等级的服务;建立了混合业务预留轮询策略的队列调度三维马尔可夫排队模型,使用拟生灭过程和矩阵几何解的方法对该模型进行分析,得到了系统的主要性能指标:第一类非延迟敏感型业务和第二类延迟敏感型业务的平均队长、等待时间和吞吐量。给出了第二类延迟敏感型业务的阻塞概率等结果。     

NS2中异构网络的QoS监测模块的扩展

异构网络中的QoS监测功能对进行端到端QoS控制、接纳控制以及垂直切换判决等有着重要影响,但是作为广泛应用的网络模拟器,NS2对QoS监测功能方面的支持几乎是空白,需要进行深入研究与扩展。在分析QoS监测功能的基础上,提出了一种QoS监测模型,着重设计与实现了在NS2中进行QoS监测的功能模块,并把监测模块嵌入NS2原有节点内部结构中从而扩展了NS2中的QoS监测功能,为异构网络QoS方面的研究提供了仿真基础。仿真结果表明该扩展模块能在所部署的节点上和网络中方便准确地进行QoS监测。     

AD HOC网络中的一种QoS-AWARE多径路由协议

随着多媒体应用的不断发展,在Ad Hoc网络中提供QoS保证具有重要的意义.在研究节点拥塞、节点碰撞等本地信息对QoS路由影响的基础上,提出了一种在Ad Hoc网络中提供QoS保证的路由协议--基于本地信息的QoS-aware多径路由协议QAMR.该协议把带宽作为QoS参数,通过引入节点利用因子和路径利用因子来考虑可行路径处理能力问题和对业务的QoS保证.该协议的路由发现和路由维护算法是DSR协议的扩展.通过仿真和对比分析验证了QAMR协议无论在静态网络和动态网络,都具有很好的性能.     

虚拟环境中一种基于用户QoS的切换策略

随着计算技术的快速发展,移动终端以其便携和移动的特性越来越多的应用于分布式虚拟环境当中。在支持移动终端的分布式虚拟环境中,切换是体现移动终端交互特性以及移动特性的关键问题。传统的切换策略大多以Received Signal Strength Indication(RSSI)作为是否需要进行切换的唯一依据,但是由于获得RSSI的信道扫描阶段较为耗时不能满足分布式虚拟环境中用户对实时性的要求。针对这个问题,给出了在WLAN环境下支持移动终端的分布式虚拟环境中一种基于用户QoS的切换策略。该方法通过对应用层可检测的特征进行分析,结合用户QoS综合作为信道扫描时机的判定条件。通过减少扫描次数,达到降低扫描延迟的目的,并在扫描/切换过程中采用DR(Dead Reckoning)算法来降低系统延迟造成的用户跳变感。试验证明,该方法较传统的切换策略更为灵活,对系统造成的延迟更小,并能很好的满足用户QoS需求。     

支持资源预留的网格计算仿真平台

资源预留是实现网格作业服务质量保证的重要方法。对网格资源管理机制和调度算法的研究主要是通过仿真进行的。给出了一个离散事件驱动的仿真平台,实现了对本地调度器、全局调度器、资源监测器、资源代理、网格用户、本地用户等主要网格实体的仿真,实现了主要的调度算法,提供了网格提前预留、网格协同预留、本地提前预留和底层处理单元的预留功能,可用于资源预留相关的并行计算和网格计算环境中的资源管理和调度算法的仿真。     

QoS保证的传感器网络拓扑控制算法的设计

传感器网络技术的发展对网络服务质量提出了要求,如何在满足一定的服务质量要求前提下实现能量的优化是传感器网络设计必须面对的问题。现有的相关研究主要集中在如何从路由层和链路层来保证一定的QoS指标,本工作将传感器网络中的QoS支持延伸到拓扑管理层,提出了一种支持一定QoS要求的高效的拓扑控制算法,该算法构造一种具有梯度分布特征的节点拓扑结构以平衡网络数据流在sink节点处的聚集。NS2仿真证明了该结构对QoS支持的可行性。仿真表明,该算法以较少的冗余节点增加可将延时和丢包率分别降低50%和40%,证明了该机制在高速率数据场景下的高效性。还通过NS仿真分析了算法实现中关键参数的选取原则。     

LTE中基于排队机制的动态资源预留接纳控制算法

长期演进(long term evolution,LTE)系统中,接纳控制是保证用户服务质量(quality of service,QoS)要求的重要技术之一。针对现有资源预留算法受预留门限值影响较大,且掉线率较高的缺点,提出一种适用于LTE系统的基于排队机制的动态资源预留算法。首先该算法通过设置门限预留部分资源,让切换呼叫直接接入,新呼叫以新定义的请求概率动态接入。其次在系统资源耗尽时,对切换呼叫采取排队机制,等待系统有剩余资源时接入。仿真结果表明,所提算法能有效降低切换呼叫掉线率,提高资源利用率,并且算法受预留门限值的影响较小。     

资源预留速率校正机制及仿真研究

网络为应用预留足够的资源以保证其传输性能是提供服务质量控制的基本机制。针对资源预留过程中可能的资源浪费问题,定义了＂资源隐藏＂现象,在分析成因的基础上总结了相关解决方法,提出了一种基于速率测量的预留速率调整机制,速率测量在速率包线方法的基础上考虑了流量自相似性。基于NS2的仿真建模实验验证了该方案的有效性和性能。与基于软状态的预留状态刷新方法相互补充,可有效解决＂资源隐藏＂问题,提高资源利用率。     

一种模糊的网格资源预留机制

资源预留是实现网格服务QoS保证的一种重要手段。提出了一种模糊的网格资源预留机制（Fuzzy Resource Reservation Mechanism,FRRM）,并设计了一种适用的预留请求接纳控制算法。FRRM能够感知网格资源的状态变化,根据其运行时信息动态地调度已接纳的预留请求。仿真实验表明,同传统的确定性的资源预留机制相比,FRRM尽管损失了一定的预留请求接纳率,却可以大大减少预留任务所产生的资源浪费,显著提高网格资源的利用率,对网格环境的动态变化具有更好的＂鲁棒性＂。     

一种提供QoS保证的公平跨层资源分配方案

提出了一种基于正交频分多址接入（orthogonal frequency division multiple access, OFDMA）系统的跨层资源分配方案。在保证各种业务服务质量（quality of service, QoS）要求的基础上,以获取系统最大吞吐量为目标,兼顾用户之间资源分配的比例公平性。该方案充分考虑了媒体接入控制（media access control, MAC）层各种业务的QoS要求和无线信道的大尺度衰落特性,将MAC层的分组调度与物理层的资源分配进行联合设计,MAC层根据物理层分配给每个用户的时变信道容量进行分组调度,物理层根据MAC层中各用户的队列状态信息为每个用户分配信道资源。仿真结果表明,该方案可以满足多用户各种业务的QoS要求,与采用等功率分配的依赖信道状态的分组调度（channel state dependent packet scheduling, CSDPS）算法相比可以提高系统下行总吞吐量,且较好地改善具有不同路径损耗的用户之间的公平性。     

Bandwidth constrained QoS routing scheme for MPLS traffic engineering

Traffic engineering has been essential to optimize the utilization of network resource and to provide for QoS,QoS routing is a basic component of traffic engineering in MPLS networks. Aiming at some shortages of certain existing routing algorithms, we propose an efficient bandwidth constrained QoS routing scheme with additional traffic engineering objectives. The objectives of traffic engineering considered in our algorithm are to reduce the blocking probability of requests and to evenly distribute the traffic load. Accordingly, the algorithm avoids using critical links as far as possible by assigning large weights to them as a function of their criticality. The critical links can be specified according to max-flow reduction weight, a new link weight introduced by the algorithm. Then, a new defined additive metric, path saturation,is used to select optimal path. Extensive simulations are carried out to evaluate the performance of the proposed algorithm in terms of call blocking probability and link resource utilization. Compared to other several routing algorithms, the simulation results show the new algorithm performs well.     

运送任务合并下专用道设置问题的建模与求解

在大城市举办大型运动会，其拥挤的交通很可能无法满足赛事的运送要求. 设置专用车道是最常用的解决方法. 然而，对举办城市来说，设置专用车道对交通的影响是非常明显的. 因此，研究怎样设置专用道是非常必要的. 以往研究只考虑专用道设置的影响最小，若还考虑尽量减少运输车辆，则构成了一个新的问题. 通过事先评估的方法，可以将某些运送任务合并，从而减少运输车辆，降低运行费用. 对由此提出的新问题，建立了其线性整数规划模型. 该模型在交通网络、任务路径约束、专用道设置约束与措施等均与已有模型不同. 该问题被证明是属于NP-hard，在问题规模不是太大的情况下，它可用精确算法进行求解. 以广州亚运会为例，通过数学规划软件Lingo求解的结果验证了模型是正确有效的，且更符合实际需求.     

云环境中基于弹性预留机制的虚拟资源供给策略

针对云计算环境中资源过度供给的问题,提出一种基于弹性预留机制的虚拟机供给策略.该策略在按需供给的基础上引入弹性预留机制,通过分析用户预留请求的统计特征,允许系统在一定条件下接纳用户的超额预留请求,从而在保证用户满意度的前提下提高云系统的资源有效利用率.理论分析给出了弹性预留机制的概率计算方法,实验分析则验证了所提资源供给策略的有效性以及关键策略参数对系统性能的影响.实验结果显示,与已有虚拟资源供给策略相比,本文所提策略能够有效提高云系统中的资源有效利用率,同时降低过度预留所导致的短期资源供给不足问题.     

WCDMA系统中一种基于切换排队的呼叫允许控制策略

提出了具有话音 /数据混合业务的宽带码分多址 (WCDMA)蜂窝无线系统中的一种呼叫允许控制策略 ,其基本思想是 ,尽量降低切换呼叫的切换失败概率 ,保证用户的服务质量 (QoS)要求。切换呼叫与新呼叫共享系统信道。当系统无空闲信道时 ,新呼叫被阻塞 ,而切换呼叫进入缓冲器参加排队 ,并启动定时器 ,等待服务。一旦系统有空闲信道 ,且定时器未超时 ,则切换呼叫可以占用这些空闲信道 ,接受服务。