用于包交换网络的概率加权公平队列调度算法

文中提出了一种新的加权公平队列调度算法 (P-WFQ). 该算法使用相对权重作为一次轮询中的服务概率来实现加权公平调度, 解决了传统的加权公平队列调度算法(WFQ、WRR)普遍存在的基于每个数据包的权重计算的问题, 从而大大降低了算法的复杂度. 另外使用了自适应队列管理技术, 有效提高了交换机的缓冲区利用率, 并可以在有少量丢包的代价下减小队列的排队延迟抖动. 仿真结果证明了算法的有效性和实用性.     

一种新的加权公平队列调度算法

传统公平队列调度算法(WFQ、WRR等)普遍存在基于数据包的权重参数计算问题,由此产生的高复杂度使其难以获得广泛应用。该文提出一种新的加权公平队列调度算法,使用服务概率和随机数实现加权公平调度,显著降低了算法的复杂度。同时使用自适应服务概率计算解决了数据包变长度带来的不公平性。通过队列管理技术有效地提高了交换机的缓冲区利用率,并减小了排队延迟抖动。仿真结果证明了算法的有效性和实用性。     

改进WFQ算法在列车网络调度中的应用研究

随着我国轨道交通迅猛地发展,基于TCN的列车网络已经不能满足列车数据传输业务的需求,列车控制与服务网络TCSN应运而生。针对列车数据传输业务研究了基于综合服务模型的列车通信网络,建立了四类列车业务流量模型,分析了网络分组的加权公平队列调度算法（WFQ）,设计了基于服务分类和带宽分配的加权公平队列调度算法（SCBAWFQ）,并且利用仿真软件对恒定数据流和突发数据流分别在WFQ与SCBAWFQ算法下的时延进行了仿真与分析,仿真结果证明改进算法在降低实时业务流延时方面有很好的效果,SCBAWFQ算法既保持了WFQ算法的公平性又满足实时业务服务质量的需求。     

一种基于加权公平队列调度的改进型算法

随着网络业务的不断增多,比如IP电话、视频会议、远程教学等应用的不断出现,需要Internet提供良好的QoS支持,传统的队列调度算法无法满足网络质量要求,文中提出了一种基于加权公平队列调度的改进型算法。首先对GPS模型进行详细分析,在此基础上深入研究WFQ算法,针对WFQ队列调度算法无法保证实时性业务的QoS,提出了改进型L_CBWFQ算法。该算法在带宽不足的情况下,区分实时性会话业务,进行权值调整策略,保证实时性业务的QoS。仿真分析表明,L_CBWFQ算法不仅能够提高实时性业务的QoS,而且在延时、抖动方面也有很大的改善。     

航班队列调度算法的研究与性能分析

针对航班流量激增造成的航班延迟问题,提出了几种航班队列调度算法.通过对几种调度算法的原理进行分析研究,结合航班进离港过程的特点,针对这些算法的优缺点,搭建了仿真平台.采用理论分析与仿真相结合方法,对比研究了几种调度算法的性能,发现在不同权值下WFQ算法都表现出了较优的性能,而且权值越大、延迟越小;所以在没有突发事件的情况下,可以优先考虑选择使用WFQ算法来进行调度,使其减少延迟.对有效解决交通拥挤问题提供了重要的参考价值.     

优先级队列WFQ约束和负载均衡的QoS路由算法*

在区分服务体系中优先级队列WFQ的节点调度策略约束下,兼顾负载均衡需求,提出了QoS路由度量标准DCB以及路由算法DCBR。仿真试验结果表明,该算法在实现最短时延的同时,提高了网络吞吐能力,并在时延抖动性能上得到了优化。     

一种适合实时变比特率视频传输的IP区分服务调度算法

在建立的区分服务网络模型的基础上，提出一种针对实时变比特率突发业务的调度算法，称为加权开关赤字轮循(weighted switch deficit round robin，WSDRR)算法．根据不同的队列等级分配加权的带宽，并根据队列中分组状况动态调节服务量．该策略是针对网络拥塞下传输实时突发视频业务而提出的．基于一种吞吐量公平测度的比较，WSDRR算法与传统赤字轮循DRR算法具备相同的公平性．实验结果表明，与DRR算法相比，WSDRR算法能够降低实时突发视频业务的端对端延时和延时抖动，从而进一步使实时视频传输的要求得到满足．     

一种基于模糊控制的参数自适应RED改进算法

考虑到传统随机早期检测(Random Early Detection,RED)算法在较强的业务突发度和较大流量抖动的情况下很难获得令人满意的吞吐量这一问题,基于模糊控制理论设计了一个模糊控制器,以提高系统在减少队列长度、降低丢包率中的作用。同时由于在网络拥塞控制中传统RED算法存在着参数敏感、稳定性差等问题,故在系统中加入一个参数自适应算法,用来稳定队列长度。仿真结果表明该算法在减少队列长度、降低丢包率、提高鲁棒性方面的优化有着明显的效果。     

时隙间迭代的输入队列交换机Round-Robin调度算法

输入队列因具有良好的可扩展性而广泛应用于高速交换机和路由器中,但输入队列需要精心设计调度算法以获取较好的性能.Round-Robin算法因其简单性和并行性而得到广泛的研究,但现有的Round-Robin算法在突发流量和非均匀流量下的负荷-延迟性能较差.提出了调度决策在时隙间进行迭代的思想,并利用队列长度具有随机性的特点设计了能近似最大匹配的Round-Robin算法--iSLOT.仿真结果表明,iSLOT不仅在均匀流量下是稳定的,在非均匀流量和突发流量下的吞吐率及延迟性能均远好于现有的Round-Robin算法.     

自适应PI主动队列管理算法

主动队列管理是一个非常活跃的研究领域,相对于丢尾算法,AQM(active queue management)能够提供更短的平均队列延迟和更高的带宽利用率.虽然PI(proporrional integral)主动队列管理算法的性能优于RED(random early detection)算法,但是PI算法的收敛速度比较慢.以PI算法为基础提出了一种自适应PI算法API(adaptive proportional integral).API通过实时测量链路的报文丢失率,获得当前的负载信息,然后动态设置PI算法中的有关参数.通过ns-2模拟表明,相对于PI及其改进算法PIP(proportional integral based series compensation and position feedback compensation),API具有更快的收敛速度和更小的队列抖动.     

一种抗突发分布式循环调度算法的设计与分析

输入队列因具有良好的可扩展性而广泛应用于高速交换结构和路由器中，但输入队列需要精心设计调度算法以获取较好的性能．iSLIP算法因其简单性和并行性而得到广泛的研究，但现有的iSLIP（iterative SLIP）算法在突发流量和非均匀流量下的负荷延迟性能较差．本文针对突发业务流，在基于优先级调度算法的思想上，提出了调度决策双重门限的概念，并且根据其设计出双门限循环调度算法-iADT（iterative Algorithm with Dual Thresholds）．仿真结果表明，iADT不仅在均匀流量下是稳定的，在非均匀流量和突发流量下的延迟性能均远好于现有的iSLIP算法．     

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。     

无线网络中基于WRR的实时业务调度算法

在WRR(WeightedRoundRobin,带权重的循环)算法的基础上,提出了一种适应无线局 域网特点的实时业务的调度算法。该算法工作在数据链路层,和无线局域网的介质访问控制(MAC) 层协议DCF(DistributedCoordinateFunction)紧密结合,有效避免了对列头部阻塞问题,提高了信道利 用率。通过采用补偿机制,近似达到了长期公平性。使用NS(NetworkSimulator)仿真进行性能评价, 结果表明该算法能有效提高实时业务的端端吞吐率,降低端端延迟和丢包率,延迟抖动也较小,可以 在一定程度上保证实时业务的服务质量。     

面向网络能效优化的动态权重队列管理算法

针对流量传输过程中能效优化的问题,提出一种面向网络能效优化的动态权重队列管理算法DW_WFQ。该算法在加权公平队列(WFQ)的基础上通过动态地分配各类业务流的权重,以更加灵活的方式分配各类业务流的服务速率,进而与连续流速度缩放模型的能效函数相结合,推导出了该调度算法的能耗模型并且对其进行了能效优化。通过Matlab仿真,进行了DW_WFQ、先到先服务(FCFS)和WFQ三种算法的能耗对比,仿真结果表明:所提的流量调度算法在满足业务流服务质量(QoS)约束的基础上,能够有效降低系统能耗。     

一种基于抖动约束的整形算法

通过分析传统的通信量整形算法中由数据缓冲引入的延迟抖动问题,提出了一种基于抖动约束的通信量整形算法.在整形过程中,延迟是由数据缓冲的充满程度和令牌输出速率决定的.通过在线检测数据缓冲的充满程度和令牌的输出速率,计算出数据包的延迟和延迟抖动,然后根据延迟抖动约束动态调整整形器的参数,使数据分组在整形过程中经历的延迟抖动保持在约束范围之内.实验结果表明,该算法不仅可以平滑突发数据流,而且可以有效地降低由数据缓冲造成的延迟抖动.     

队列调度算法在网络中的应用研究

作为保证QoS的一种重要手段,队列调度算法近年来引起了网络研究者的广泛关注。本文首先介绍了队列调度问题及一些常用的队列调度算法,然后提出一个非GPS模型的队列模型及调度算法——WDQ算法(Weighted Delay Queuing,基于权重的延迟队列),并且解释了这种算法能够有效抵抗通信量的突发,具有控制不同权重分组延迟的能力,对于提高和改善网络服务质量QoS方面的研究和网络运行情况的研究具有积极意义。     

一种模糊自适应虚拟队列管理算法

随着网络流量的剧增,主动队列管理是近来端到端拥塞控制研究中的一个研究热点。为了解决队列拥塞、高效利用队列资源和减少队列抖动等队列管理问题,采用模糊控制模块计算分组丢弃概率,减少了由于"硬判断"所造成的队列抖动问题;同时在算法中引入期望队列长度来显式控制并稳定队列长度,提高了队列资源利用率。最后通过在NS2平台上仿真三种不同的业务流量对该算法进行实验测试,结果表明,算法在一定程度上解决了PI算法队列抖动大和AVQ算法队列资源使用率低的问题,具有一定的可行性和应用价值。     

基于优先级控制的NCS数据传输性能研究

NCS对实时性数据传输性能要求的提高使得传统WFQ算法无法保证实时业务QoS，本文，指出了WFQ算法的公平调度原则存在的不足，提出了一种基于优先级分配带宽的调度算：PLLQ。仿真结果显示，PLLQ算法不仅改善了强实时业务的延时性能，并且解决了非实时性业务延时过长的缺点，提高了NCS的数据传输性能。     

控制端到端传输延迟抖动的改进TFRC算法

针对端到端实时通信业务对于网络传输的要求,提出基于速率控制的TCP友好性拥塞控制策略(TFRC)的一种改进算法——TFRC-CJUTD算法。该算法将单向传输延迟的抖动作为反馈信号来改进控制机制,降低业务传输过程中的单向传输延迟抖动,更好地适应实时业务。通过NS仿真验证,该算法取得较好的效果。     

APRED：基于Avg和P的RED改进算法

RED算法是IETF推荐的AQM唯一候选算法,但RED中存在Avg对实际队列变化反应较慢,丢弃概率不准确等问题。为了更准确地计算平均队列长度和丢弃概率,对RED算法的平均队列计算方式(Avg)进行动态调整,并且对丢弃概率P进行非线性优化,进而提出一种改进算法APRED。仿真结果表明,改进后的算法在持久流和突发流情况下均能够减小平均队列的抖动,提高瓶颈链路平均吞吐量,降低路由器丢包率,提高了算法的网络适应性。