基于M/G/1/K排队理论的IEEE 802.15.4网络吞吐量分析

针对IEEE 802.15.4时隙载波侦听多址接入与碰撞避免(CSMA/CA)算法,利用二维Markov链分析方法提出了一个网络分析模型。该模型特别考虑了IEEE 802.15.4协议的休眠模式以及退避窗口先于退避阶数(NB)达到最大值的情况。在此基础上,结合M/G/1/K排队理论推导得到了吞吐量的表达式,进而分析了网络在非饱和状态下数据包到达率对吞吐量的影响,利用模拟平台NS2进行了仿真。实验结果显示理论分析结果与仿真结果可以较好地拟合,并能准确描述网络吞吐量的变化,验证了分析模型的有效性。

基于M/G/1/K排队模型的IEEE802.11e EDCA性能研究

该文利用二维Markov链分析方法,提出了一种新的IEEE802.11e EDCA网络分析模型,该模型引入了空闲状态和不同接入等级的仲裁帧间隔(AIFS)的使用;利用Markov链状态转移图的Z域信号传递函数推导了MAC层平均服务时间的概率分布;结合M/G/1/K排队模型分析了增强分布式信道接入(EDCA)在非饱和和饱和负载下的性能。经过访真实验结果与数值分析结果的对比,验证了分析模型的准确性。分析结果表明:EDCA接入机制只为不同优先级业务提供QoS区分;不同优先级业务信道接入的不公平性是EDCA接入机制的特点。

中继与队列相结合的电力线通信AMRS的分组传输方法

为减少电力线信道时变性对自动抄表系统(automaticmeter-reading system,AMRS)计量数据传输效率的不利影响,提出了中继路由与分组队列相结合的方法。中继路由将整条通信链路分割成若干子链路,可以有效提高传输效率,但传输效率仍受制于信噪比(signal to noise ratio,SNR)最低的子链路。为充分利用每条子链路的最大传输效率,在中继路由的基础上,引入了分组队列机制。该方法根据接收和发送子链路的信道状况,动态调整分组队列长度,实现了发送子链路和接收子链路独立传输。由基于SNR的3状态Markov信道模型得到分组的平均发送次数,以该次数表示中继路由的分组接收速率和分组发送速率,建立了基于OPNET的M/M/1/K的AMRS分组排队模型。通过分析不同排队强度时的分组队列长度与队列延时等参数,验证了该方法能够提高传输效率。

存在隐藏终端的IEEE802.11e多跳无线网络模型分析

首次将802.11e的接入机制放入多跳环境中进行仿真分析和定量研究。提出一种新的多跳环境下802.11e网络模型,结合M/G/1/K排队模型,定量分析在隐藏终端影响下802.11e网络的MAC层吞吐率、MAC时延和帧丢失率,研究802.11e在多跳环境下性能表现的内在原因。经过仿真实验结果与数值分析结果的对比,验证了分析模型的准确性;通过有(无)隐藏终端影响下MAC层性能的对比分析,指出了802.11e在多跳无线网络中支持QoS的局限性:受隐藏终端的影响,802.11e对不同接入等级的业务提供QoS区分的性能明显降级。因而有必要研究隐藏终端问题的解决方案,提高802.11e在多跳环境下的性能。

弹性分组环网的分组延时性能研究

本文采用了M/G/ 1/K排队模型对Darwin标准草案中建议的弹性分组环网的分组传输延时进行了性能分析 ,结果表明不同优先级的业务等待延时不同 ,高优先级分组在网络中传输延时最低 ,中优先级分组的延时仅略低于低优先级分组 ,当网络规模增加时 ,这种差距逐渐减小甚至可以忽略 ;并且从理论上推导出网络最大吞吐量 ,这对于制定相关标准。

基于排队论和时间需求分析法的实时系统时间行为分析

针对目前广泛使用的固态优先级RMS调度策略,利用时间需求分析算法对系统中所有周期任务进行可调度性分析测试,保证其在临界点仍可以满足时限。利用排队论中的M/M/1/K排队系统,根据非周期事件接收缓冲和可延期服务器定量分析非周期事件的平均响应时间和系统异步事件丢失率,使之符合系统要求。

基于时间需求迭代和排队模型的开放式实时系统可调度性分析算法研究

基于RM调度策略和可延期服务器调度的开放式实时系统,以往的可调度性分析算法造成较低资源利用率。结合时间需求分析和服务台休假M/M/1/K排队模型,考虑带宽保留服务器,提出一种高资源利用率的可调度性分析算法,对系统中所有周期任务进行可调度性分析测试,给出其在临界点的响应时间;根据非周期事件到来率和接收缓冲定量分析非周期事件的平均响应时间和事件丢失率。实验表明,提出的可调度性分析方法通过估计任务的响应时间范围,能够在较高资源利用率下,验证多任务系统的可调度性。

弹性分组环中的队列长度分析

弹性分组环是城域网发展的重要方向。为了实现基于优先级区分的业务服务质量,弹性分组环采用基于优先级区分的队列以及转发机制。利用M/G/1/K排队模型分析弹性分组环中各类业务缓存中的分组队列长度。与M/G/1排队模型相比,该模型可以获得更准确的结果,实用价值较高。

Erlang分布排队系统的性能灵敏度仿真估计及其应用

通过分析具有Erlang服务分布的排队系统的稳态性能灵敏度问题 ,给出一种基于其嵌入Markov链来计算势能及性能导数的算法 .并用通信网络中的一个实例进行仿真 .由于此算法基于分析系统的一条单一样本轨道 。

多任务环境下软PLC执行系统软件实时性分析

针对软PLC执行系统的实时性能需求,基于RM调度策略,利用时间需求分析算法,对系统中所有周期任务进行可调度性分析测试,估计其最大响应时间是否满足时限要求。利用可延期服务器调度非周期任务,利用M/M/1/K排队模型,根据非周期事件接收缓冲大小及其到来随即过程相关参数,估计非周期事件的平均响应时间和缓冲溢出率,使之符合系统要求。