有门限的动态双队列缓存管理策略性能分析

对共享缓存分组交换机提出了按需分配缓存的具有门限的动态双队列缓存管理策略.具有门限的动态双队列特性,在提高不同优先级业务服务公平性以提供服务质量保证的同时,也提高了缓存的整体有效利用率.据此对该系统建立了M1 M2/M/1/K (K)的排队模型,给出了相应的Q矩阵,利用矩阵几何解方法对模型求解得到了稳态概率分布.最后做了相应的性能分析,定量给出了不同优先级分组的队长分布、丢失概率等的计算公式.     

基于802.11b的服务质量保证及性能分析

提出了基于802.11b的双优先级队列和分布式带宽分配机制，在现有的IEEE 802.11协议无线局域网中提高时间敏感业务的性能。该方法可以通过升级设备驱动，在已经大量铺设的无线接入点中设置优先级队列和分布式带宽分配，对时间敏感业务提供高优先级的服务，提高业务性能，避免升级硬件需要的大量成本。为了计算不同业务的延迟，把IEEE 802.11局域网节点模型化为一个M/G/1队列，建立一个无线局域网系统模型，推导出系统延迟时间。性能分析结果表明，该方案可以明显提高时间敏感业务的性能。     

基于220C协议的无线分组网络安全机制

对无线分组协议MIL-STD 188-220C中的安全问题进行探讨,通过分析DAP-NAD 算法的工作原理,利用排队论的内容从算法的信道分配过程中提取一种非强占优先的M/G/1的排队模型,通过模型分析指出算法存在的安全隐患,并据此提出一种可能的攻击算法以验证其安全机制的不足。在仿真平台下搭建遵循DAP-NAD算法无线网络模型,通过运行攻击算法前后网络性能产生的变化,指出DAP-NAD 算法的消息优先级机制的安全隐患及可能的对抗机制。     

多优先级可调速率队列中延迟与速率优化控制研究

在队列网络中,延迟和速率优化控制是一个复杂的问题。针对多优先级、可调服务速率的M/G/1队列,在约束条件为每种优先级业务的平均延迟的情况下,研究了队列的两种凸优化问题,即最小化平均延迟向量的凸函数和最小化平均业务代价的凸函数,并分别提出了一种优化算法。算法使用虚拟队列技术,对这两种具有动态cμ规则变量的优化问题进行了求解。然后算法自适应选择一个严格的优先级政策,以响应在每个忙阶段中观察时刻前的各种业务级别的延迟。利亚普诺夫漂移分析和仿真结果验证了算法的优化性能,并且表明文中所提优先级政策所花费的队列统计资源有限,或者为0。     

基于排队模型的无线局域网性能分析

对G/G/∞排队模型的队列服务时间进行修正,推导出正确的发送概率。利用修正模型分析非理想信道下的IEEE 802.11分布式协调功能无线局域网基本访问机制和RTS/CTS访问机制的饱和吞吐量,并计算出非理想信道下的平均分组时延。通过NS仿真验证该方法的正确性。     

基于两次丢包策略的主动队列管理算法研究

针对网络拥塞现象,基于两次丢包方法建立了一种新的主动队列管理算法TDPQW。该算法利用M/G/1排队模型推导了实际队列长度和等待时间的数学表达式,以此提出在队列头部和队中随机位置进行丢包的策略。同时,通过仿真实验对比分析了该算法与RED、DROP-TAIL算法的性能,结果表明TDPQW具有较好的适应性。     

多优先级主动队列管理算法研究

主动队列管理算法是区分服务模型能够实现IP服务质量的重要技术之一.针对区分服务现有主动队列算法中参数设置、时延抖动等不足之处,结合自适应RED算法(Adaptive RED),基于优先级和公平性的PFRIO算法(RIO based on Priority and Fair)和Gentle-RED三种算法的优点,提出了一种适合区分服务模型的自适应多优先级主动队列管理算法(Active Queue Management, AQM)-APRED-G.仿真结果表明,该算法不但保护了高优先级数据分组同时兼顾了低优先级数据分组,而且解决了参数设置敏感和时延稳定问题,也降低了平均分组丢失率.     

一种动态带宽分配策略及其性能分析

针对当前网络中不同业务的服务质量需求,综合考虑业务优先级及业务负载,提出一种动态带宽分配策略——E-DBA。建立具有多重工作休假机制的Geom/G/1排队模型,使用嵌入式马尔可夫链导出排队模型的稳态指标。给出E-DBA的平均响应时间和信道利用率等系统性能指标表达式,并通过实验分析了第II类业务的保障带宽对系统性能的影响。     

一种概率-优先级的分级调度算法研究

在优先级队列调度算法中,队列均需要划分严格的优先级.但考虑到实用网络中,存在着某些队列对时延和丢包要求相近、无法明确区分优先级的情况,提出了一种概率-优先级的分级调度算法:按照队列对时延和丢包的要求进行分组,确定组间的优先级;组内进行基于概率的二级调度;组间进行优先级的一级调度.与优先级队列调度算法相比,该算法保证高优先级数据组的时延性能和丢包性能的同时,整体提高了低优先级数据组的丢包性能.     

寄存器插入环带宽性能及公平策略分析

弹性分组环(RPR)是刚被IEEE802.17标准化的主要用于宽带IP光城域网的新型技术,其带宽利用效率和传统环网相比具有较大的优势.弹性分组环从属寄存器插入环(RIR),通过建立基本带宽模型并对寄存器插入环带宽利用及带宽分配的公平策略进行更一般性的研究,分析结果表明:寄存器插入环在"环形"业务模式下带宽利用率最高;而在星型业务模式下和传统环网相比则无优势.在比较接近实际情况的"网状"业务模式下,基于站点公平的吞吐量可以到达传统环网的N/2(N-1)倍(单环),而基于流的公平策略的吞吐量可以到达基于站点公平的近2倍,并且环段带宽利用率到达物理极限的最大值1,是寄存器插入环的最优策略;同时,双环结构比单环结构具有更大的带宽利用效率.     

Traffic engineering using a class ofM/G/1models

The dominant-term approximation of theM/G/1queuing system is thoroughly investigated and its application in a number of traffic engineering problems is considered. The effective rate of traffic streams associated with theirM/G/1modelling is defined, the summability property of which is formally proven. Special attention is paid to theM/D/1model, the usage of which in ATM traffic control is demonstrated. An effective-rate shaping mechanism (based on this kind of modelling) is finally devised. The performance of the proposed shaper has been fully validated, both theoretically and experimentally.     

一种自相似网络可靠性分析模型

利用ON/OFF模型产生自相似流量,提出了一种基于排队延迟的自相似网络可靠性分析模型。将节点和到达信息流视为G/M/1/B排队模型,利用大偏差理论得到节点平均排队延迟时间,进而得到网络各种工作状态下全网平均排队延迟时间。再利用延迟阀值得到各种工作状态下的网络可靠性,进一步得到全网可靠性。通过模拟计算,得到了给定拓扑结构网络的可靠性与自相似程度、ON/OFF源数量以及节点缓存大小之间的关系。     

基于非饱和负载的802.15.4网络能耗分析

为了优化802.15.4 MAC协议能耗性能,提出了一种基于退避时提前休眠的时隙CSMA/CA机制,并建立了该协议的Markov链模型。然后使用M/G/1排队系统理论对非饱和网络负载建模,并对协议主要参数进行了数学推导。最后基于该模型对网络节点能耗进行数值分析。理论分析和仿真结果表明,该模型较好的描述基于非饱和负载的802.15.4 MAC协议,网络节点能耗得到有效改善。     

弹性分组环的带宽利用率及公平策略分析

弹性分组环(ResilientPacketRing,RPR)是刚被IEEE802.17标准化的主要用于宽带IP光城域网的新型技术,其带宽利用效率和传统环网相比具有较大的优势。论文通过建立弹性分组环基本带宽模型并对其带宽利用率及带宽分配的公平策略进行分析。分析结果表明:RPR带宽利用率在“环形”业务模式下最高,而在星型业务模式下和传统环网相比则无优势;在比较接近实际情况的“网状”业务模式下,基于节点公平的带宽利用率可以到达传统环网的2倍,而基于流的公平策略的带宽利用率可以到达基于节点公平的近2倍,更适合于具有空间重利用能力的RPR。     

VoWLAN中QoS延迟性能分析与改进

VoWLAN（VoIP over WLAN）技术是一种利用无线局域网（WLAN）来传输VoIP帧的技术。VoWLAN中的语音业务是对延时较为敏感的实时业务，因此对其作延迟分析尤为重要。重点介绍了VoWLAN系统中AP节点处延迟产生过程，并采用一种新的具有优先级的M/G/1排队分析模型对AP节点处的延迟进行详细分析，该模型比以往所采用的单一的基于泊松过程的分析模型更精确；探讨了减少延迟的方法，提出新的点协调功能（PCF）方式下站点轮询算法，该算法可以更好的支持VoWLAN系统的VoIP等实时业务；最后用OPNET仿真工具进行了验证。     

基于排队论的自动化立体仓库AGV调度效率分析

为了提高自动化立体仓库系统AGV的输送效率，在对整体系统进行介绍后，运用排队论理论对自动化立体仓库AGV的调度系统进行建模，得到M／G／1模型，在对该模型理论分析后，就该模型的调度效率进行了分析。     

网络分组交换中的排队论模型分析

排队论模型在计算机网络通信系统中具有广泛应用,如评价网络性能,设计计算机网络等。作者通过对M/M/l和M/D/1模型的深入分析,得出了M/G/1模型中的最佳排队系统模型。     

典型AQM算法的性能评价模型

利用GI/M/1/N排队系统和Internet业务流量自相似性的特点建立了一个评价AQM算法在非响应业务流量下性能的分析模型,提出了利用模型的分析计算结果而不是模拟或实验手段评价AQM算法性能的新方法.同模拟或实验手段相比,该方法能更深刻地刻画AQM算法在实际网络环境中的性能.用该模型分析比较3个经典的AQM算法——TD、RED和GRED的性能,所得的结果同其他研究者利用模拟或实验方法所得的结果一致.     

Analysis of the discrete-time Geo/G/1 working vacation queue and its application to network scheduling

In this paper we present an exact steady-state analysis of a discrete-time Geo/G/1 queueing system with working vacations, where the server can keep on working, but at a slower speed during the vacation period. The transition probability matrix describing this queuing model can be seen as an M/G/1-type matrix form. This allows us to derive the probability generating function (PGF) of the stationary queue length at the departure epochs by the M/G/1-type matrix analytic approach. To understand the stationary queue length better, by applying the stochastic decomposition theory of the standard M/G/1 queue with general vacations, another equivalent expression for the PGF is derived. We also show the different cases of the customer waiting to obtain the PGF of the waiting time, and the normal busy period and busy cycle analysis is provided. Finally, we discuss various performance measures and numerical results, and an application to network scheduling in the wavelength division-multiplexed (WDM) system illustrates the benefit of this model in real problems.     

混合星环交换结构的体系结构研究

弹性分组环是(RPR)是基于分组业务而优化的城域网络体系结构,针对环形结构传输星型业务的不足,出现了在环形结构中加入星型结构而形成的弹性分组星环网。弹性分组星环网成功地解决了RPR传输星型业务的问题。将弹性分组星环网的核心概念从物理结构中抽象出来用于交换结构,提出一种新型的适合高速分组交换结构混合星环交换结构。以排队论为工具对混合星环结构进行建模,分析星环结构的性能。结果表明混合星环结构是一种适合高速分组交换的结构。