A Service Ratio-Based Dynamic Fair Queueing Algorithm for Packet-Switching Networks

A new weighted fair queueing algorithm is proposed, which uses the novel flow-based service ratio parameters to schedule flows. This solves the main drawback of traditional weighted fair queneing algorithms- the packet-based calculation of the weight parameters. In addition, this paper proposes a novel service ratio calculation method and a queue mangement technology. The former adjusts the service ratio parameters adaptively based on the dynamics of the packet lengths and thee solves the unfairness problem induced by the variable packet length. The latter improves the utilization of the server＇s queue buffer and reduces the delay jitter through restricting the buffer length for each flow.

基于ATM交换结构的Hopfield神经网络调度算法

针对ATM交换结构,采用输入缓冲和每条入线在同一个时隙内可传送多于一个信元的策略,利用神经网络具有的实时性、高度并行处理能力和易于电路或光电技术实现等特点,提出了一种Hopfield神经网络调度算法。实验仿真比较表明,该方法不但大大提高了吞吐率,消除了队头阻塞造成的性能恶化,而且降低了信元丢失率和较大程度地降低了平均信元时延,提高了ATM交换结构的性能,实现了信元的优化调度。

一种新的基于CNN调度信元的输入缓冲ATM交换结构

提出了基于细胞神经网络 (CNN)调度信元的输入缓冲ASF方案 ,该方案消除了队头阻塞造成的输入缓冲ASF性能恶化。计算机仿真表明 ,该方案非常有效 ,其性能接近于输出缓冲ASF。

ATM网络中的理论与技术

本文主要综述了ＡＴＭ的理论和技术间题。涉及到ＡＴＭ网络中的交换结构设计、控制技术、综合信息传输等方面，概括了这些方面的研究现状和有待解决的问题。特别详细论述了神经网络在ＡＴＭ网中的应用。

ATM组播交换的神经网络调度方法

本文提出了一种新的ＡＴＭ组播交换（ＭｕｌｔｉｃａｓｔＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）神经网络调度方法。ＡＴＭ组播交换的神经网络调度方法国外已有文献提出，但其神经网络的能量函数结构复杂难以用ＶＬＳＩ实现。我们提出的神经网络能量函数结构简单，其神经网络控制器容易实现。文中给出了神经网络的调度算法、能量函数及其神经网络控制器的实现方法。通过计算机模拟，证明该方法是非常有效的。

基于Hopfield神经网络的信元调度多重输入队列ATM交换结构及算法

提出了一种基于Hopfield神经网络 (HNN)信元调度的多重输入队列ATM交换结构 (ASF) ,消除了队头 (HOL)阻塞造成的性能恶化 .计算机仿真结果显示 ,与单先入先出 (FIFO)队列和开窗输入缓冲ASF相比 ,该方案大大提高了吞吐率并减少了信元时延 .

HNN调度信元的输入缓冲ATM交换结构

输入缓冲ＡＴＭ交换结构是实现复杂度最低的ＡＴＭ交换结构（ＡＳＦ），但由于队头阻塞问题大大限制了其应用。文中给出了基于 Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络（ ＨＮＮ）调度信元的输入缓冲ＡＳＦ方案，该方案消除了队头阻塞造成的输入缓冲ＡＳＦ性能恶化。计算机仿真表明，该方案非常有效，明显改善了输入缓冲ＡＳＦ的性能。

一种状态可编程交换机的流量控制方案

随着网络应用的功能和服务需求的多样化,网络流量的类别也逐渐丰富,如何为不同类别的流量提供区分的QoS服务成为亟需解决的问题。该文为基于SDN网络的交换机增加了一种可编程的流量控制机制,控制面通过开放的编程接口配置交换机,使其为不同数据流提供带宽保障。提出并实现了一种针对优先级队列的调度算法,为流量构建其所需容量的数据传输通道,保障了网络资源的高效利用。实验结果显示,各类流量可以按照指定的带宽执行转发,其他流量发生变化时,给定流量的带宽波动不超过2%;且在长度为78 Bytes的小包情况下,高优先级的流量丢包率控制在1%以下。

高速信元优先级交换调度策略定性研究

该文根据流平衡定律和排队理论用近似求解的方法对带优先级的信元调度策略进行了定性分析研究,推导得出了更加符合实际的解析式,并通过仿真和数值计算进行了验证。

Banyan网输入输出排队的神经网络调度及其实现

Ｂａｎｙａｎ网是一种多级互联网络，它广泛地应用在ＡＴＭ交换结构中．Ｂａｎｙａｎ网输入排队的神经网络调度方法已有文章提出，但其硬件实现比较复杂．本文提出了一种Ｂａｎｙａｎ网输入输出排队的神经网络调度方法，它的硬件实现容易．计算机模拟结果表明，该调度方法是非常有效的．在此，还给出了该系统的硬件实现方法．

基于交换式以太网的列车通信网络的交换机排队时延分析

传统列车通信网络的带宽难以满足现代列车数据传输的要求.本文提出了一种基于交换式以太网的列车通信网络解决方案,为了降低列车实时数据的传输时延,为交换机设计了具有优先级的队列调度策略,并采用G/D/1排队论分析了列车实时数据和非实时数据的排队时延,计算证实了该策略可以将实时数据在交换机的平均排队时延降低到70μs以下.最后,通过网络仿真研究证实了实时周期数据的平均排队时延从无优先级时的91μs降低到了有优先级时的61μs.

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。

AFDX交换机的队列整形调度研究

AFDX交换机的静态优先级非抢占式队列调度(SPUS)算法不能消除输出分组中的随机抖动。为此,采用将虚拟时钟作为分组调度发放合法时间的方法对SPUS算法进行改进。在发往级联端口的分组输出之前,先经过整形调度使数据流均匀地输出,以确保交换机的服务质量。仿真结果表明,改进后的算法可消除输出分组随机抖动,适用于交换机级联端口。

输入排队中抢占式的短包优先调度算法

调度算法决定了输入排队交换结构的性能.本文根据Internet业务特征提出调度算法应保证短包的高优先级和低延迟.已有包方式调度中,长包信元的连续传输将造成短包长时间等待.为解决该问题,本文设计了一种低复杂度抢占式交换结构,并提出了相应的抢占式短包优先调度算法(P SPF) .短包优先可减小TCP流的RTT ,并由此提高TCP之性能.通过排队论分析和实际业务源模型下仿真可知P SPF取得短包近似为零的平均包等待时间,同时达到94 %的系统吞吐量.

基于匹配预测的交换调度算法

提出一种新的虚拟输出队列调度算法MiSlip.该算法在iSlip算法的3步匹配基础上,增加了预匹配过程,考虑到连续两次调度过程的相关性,通过利用前次调度过程中的有效信息,在输入和输出端口之间满足特定条件的情况下,可以准确预测本次调度的匹配结果,从而减少了本次匹配过程的迭代次数,提高了匹配准确度和iSlip算法的性能.仿真结果表明,与iSlip算法相比,在保持吞吐量和丢包率不变的情况下,MiS lip可以明显地提高迭代效率,降低调度时延.

应用混合队列调度策略的AFDX实时性优化研究

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)对传输的数据流采用先到先服务(FCFS)调度策略,导致安全关键性数据的网络延迟较大,拥塞情况下的数据流延迟存在不确定性。为解决该问题,提出一种用于优化AFDX网络实时性的混合队列调度策略,综合FCFS调度策略、静态优先级队列调度策略和差额轮询调度策略的优点,通过网络演算分析数据流的延迟上界,理论验证硬实时数据流满足AFDX网络通信需求。仿真实验结果表明,混合队列调度策略不仅可以保证AFDX网络中安全关键性数据流的实时性,以及非安全关键性数据流的调度公平性,而且能有效隔离恶意数据流。

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。

基于渐进神经网络(GNN)的分组调度

现代通信网络中的大规模并行传输,意味着在交换机中的一个时间片内可能会有不止一个分组申请抵达同样的目的端,即引起了无冲突传输的问题。运用渐进神经网络(GNN)成功地实现了分组调度,并在网络的训练过程中设计了两个新的策略,即队首分组等待时间大于阈值无条件传输;队列分组数量达到缓冲器容量时队首分组无条件传输。仿真结果表明,运用神经网络调度,分组的丢失率为0,吞吐量达到了100％,而平均延迟也可以通过阈值设定进行控制。

多模态网络可编程交换机的可配置限速机制研究

为满足多模态网络环境的底座设备对不同网络模态的业务处理需求,网络管理人员需要为不同网络模态的流量分配其所需的数据传输通道。本文基于软件定义网络(SDN)架构对新型网络模态的支持,为多模态网络环境底座设备的软件交换机提供可动态配置的流量控制模块,控制面扩展了南向协议(POF)中端口状态更新消息用于数据面上报实时流量状态信息,控制器根据网络拓扑状态下发指令更新消息配置各种流量的最大转发速率;同时在数据面交换机的输出侧设计并实现了一种基于信用量的流量整形器,对端口队列进行统一调度,确保流量以不超过指定阈值的速率输出,保障了网络带宽资源的高效利用。针对多个线程读写队列引发的读写一致性问题,本文引入了无锁化方案,使用DPDK的原子保证操作和无锁环形队列,避免了读写过程中频繁的加锁和解锁。实验结果显示,与朴素的基于共享内存和互斥锁的限速方案相比,本方案可以有效降低上限带宽传输时的速率抖动,当限速阈值为3 Gbit/s时,可降低限速抖动约54%。

微电网分布式发电计划跟踪观测器设计

微电网包含可再生能源。调度部门基于对可再生能源出力的预测制定相应的发电计划,并下发给发电机。但是在分布式发电控制过程中可能存在通信链路发生断连导致发电机无法获取当前发电计划的问题。神经网络对非线性函数有较强的拟合能力,因此,提出了一种基于神经网络的分布式发电计划跟踪观测器,该观测器可以辅助发电机在变化的拓扑下,通过分布式的通信协议还原发电计划量,提高分布式发电机对发电计划量的跟踪能力。并利用李雅普诺夫方法严格证明了所提观测器的收敛性。最后,通过仿真实验验证了所提观测器的有效性。