基于Round Robin无线调度策略的公平性分析

在无线调度策略中,保证公平性和提高系统吞吐量是矛盾的,因为保证公平性是以牺牲系统吞吐量为代价的。本文首先给出基于Round Robin无线调度策略的时间公平性和容量公平性定义,然后研究在一定系统吞吐量下调度策略可以保证的最大时间公平性和容量公平性,并在理论上证明在相同吞吐量下时间公平性不小于容量公平性,仿真结果表明了理论分析的正确性。

一类基于调度表的公平轮循调度算法

本文研究了一类利用时标在调度表中安排信元发送时隙的公平轮循（Fair Round Round Robin, FRR）调度算法．对其中三种算法的性能进行了分析比较．ＦＲＲ能够保证连接的带宽和时延，同时实现复杂性低于一些分组公平排队算法，例如WF^2Q+．

用于无线传感器网络的比例公平队列调度算法

提出了一种适用于无线传感器网络的比例公平队列调度算法,该算法以不同业务类别的平均分组到达率为依据,通过为不同业务类别分配服务配额,在加权轮询调度(WRR)算法的基础上可实现比例公平的平均分组传输时延和平均分组丢弃率.由于所提算法仅以不同业务类别的平均分组到达率为依据,无需执行加时间戳、根据时间戳排队等复杂操作,所以更适用于资源受限的无线传感器网络.经搭建的实际环境测试发现,当以平均分组传输时延为评价参数时,所提算法可实现比例公平的平均分组传输时延,当所有队列都发生丢弃且以平均分组丢弃率为评价参数时,可实现比例公平的平均分组丢弃率.

PFWRR：能实现比例公平的增强型WRR

为了实现比例公平原则,在加权轮循调度(WRR)算法的基础上提出了比例公平WRR调度算法——PFWRR.PFWRR依据各队列的平均分组到达率,调整各队列的调度权值,从而在当队列长度小于等于缓冲长度时,保证各队列的平均分组排队时延符合给定比例;当队列长度大于缓冲时,保证各队列的平均分组丢失率符合给定比例.PFWRR的计算负荷是合理的,因为它仅当系统超载且平均分组到达率发生变化时,才调整各队列的服务率.实测性能显示:当系统超载且不出现分组丢失时,PFWRR实现了比例平均分组排队时延保证,当系统出现分组丢失时,PFWRR实现了比例平均分组丢失率保证.

基于弹性定额值的分组轮询调度算法

提出了一种新的适用于变长分组的调度算法——弹性定额值轮询调度算法(Resilient Quantum Round Robin,RQRR),与现有算法不同,该算法中每个数据流的定额值不是固定不变的,定额值的生成依赖于前一个轮次中各个数据流的发送情况。理论分析表明,RQRR可以保证数据流之间具有较好的公平性,它的公平性度量具有上界值7Max-1,其中Max为分组的最大长度。RQRR对每个分组的处理复杂度为O(1),易于实现、适用于高速网络。

基于轮询机制的公平高效机会干扰对齐算法

针对干扰对齐的实际应用提出的机会干扰对齐算法(OIA)存在通信资源分配不公平、所需用户基数大等问题。为此,提出一种基于轮询机制的公平高效机会干扰对齐算法。首先确定协作处理簇,并基于轮询机制在主小区中选择信道质量最优的通信用户,然后通过设计次基站的有用信号空间完全消除主小区用户对次基站的干扰,进一步在次小区中以干扰泄露最小化为原则选择通信用户,最后从理论上分析证明了公平性和最小传输块数等性能。仿真结果表明,与原始机会干扰对齐算法相比,所提算法在提升公平性的同时,有效降低干扰泄露和提升系统容量,并且可减少传输块数和实现用户通信接入快速响应。

一种简单的平滑公平轮转调度算法

根据通用处理器共享的公平排队思想,针对数据包或信元交换,提出了一种将数据流的预订速率作为时隙分配的权值来构建动态调度树的公平轮转调度算法。其主要思路是:当有新数据流到达时,将各数据流按其权值均匀分布到完全二叉树的叶子节点上,在每个时隙开始时轮转调度算法负责从叶子节点中依次取出数据流号,发送该数据流的信元,调度复杂度为O(1)。与其他经典的公平调度算法引比,所提出的公平轮转调度算法实现简单。理论分析和仿真结果都表明,这种简单的平滑公平轮转调度算法(SSFRR)具有良好的公平性,对源端为漏桶控制的数据流能够提供端到端的有界时延,且能够提供基于数据流的QoS保证。

奇数参赛者循环比赛秩序编排的研究

体育竞赛日程编排 ,常用循环赛制 ,当比赛参加者是奇数时 ,按照常规循环赛编排竞赛秩序 ,其中有一个队会陷入严重不公平的境地 ,这个队将连续好几轮与上轮轮空、以逸待劳的队比赛 ,这有悖体育竞赛组织者的初衷。如果稍加改革 ,即可避免这种问题 ,使体育比赛健康发展。

交换控制芯片中队列调度算法的研究

在分析队列调度的3种常用算法基础上,研究了加权循环(WRR)算法在交换控制芯片中的应用,采用两级优先级队列提供质量服务(QoS)功能,用加权系数分配带宽。仿真结果表明,WRR算法占用资源少,能较好地支持QoS服务。

路由器多端口公平调度算法与实现

本文提出并实现了一种应用于路由器多端口公平调度的算法——分组分割轮询调度算法。该算法把分组分割成更小的数据片,采用分组调度和分片调度相结合,处理一个包仅需O(1)的运算量,易于在高速网络设备中实现,可以做到多个端口近似公平共享输出带宽,阻止个别端口过度占用输出带宽。该算法已经应用于核心路由器BE12000的8OC-3线卡,实际运行良好,具有较好的性能。

LL-DRR:一种有效的用于高速分组网络的调度算法

该文在亏空轮循(Deficit Round Robin,DRR)算法的基础上提出了一种新的适用于变长分组的调度算法—低时延亏空轮循(Low Latency Deficit Round Robin,LL-DRR)。仿真和理论分析表明,在时延性能上LL-DRR比DRR有显著的改善,并具有连接的最大时延与连接数无关的特性,可以支待实时业务。LL-DRR继承了DRR在平均吞吐率上的公平性。LL-DRR易于实现且适用于高速网络。

区分服务中AF类的一种调度算法

该文根据区分服务中确保转发(Assured Forwarding,AF)类的特点,设计了一种新的调度算法——公平加权轮循(Fair、Weighted Round Robin,FWRR)算法。 FWRR是一种基于轮循、工作保持型、适于变长分组的调度算法.它的实现简单,算法复杂度为O(1).仿真实验和数学分析表明,FWRR算法不仅能够提供保证最小带宽的服务,而且能够按比例分配剩余带宽,适合用来调度区分服务中的AF类.

MIMO系统中自适应延时公平调度算法

为了提高MIMO系统的容量,提出了一种自适应公平调度算法,在每个调度时隙,根据用户的信道环境和分组数据长度选择具有最小延时的用户进行传输,并且动态更新用户的平均传输延时,根据更新的平均传输延时自适应选择被调度的用户,从而使得不同信道环境和不同数据长度具有不同延时的用户都能公平的获得传输机会.通过仿真,将轮询调度算法和最大信噪比调度算法与ADFS算法进行比较.仿真结果表明,三种算法中ADFS算法具有最小的系统平均延时,并且可以给每个用户提供公平的传输机会,并取得较大的系统容量.

一种改进的DRR调度算法

为了简单有效地分配链路带宽,该文分析了 DRR(Deficit Round Robin)算法在数据交换实现上的局限性,提出了一种基于令牌扣除并平滑输出突发性的调度算法。该算法能够减小调度开销,平滑输出突发性,硬件实现简单。证明了在多数情况下改进算法的公平性优于 DRR算法。仿真结果表明改进算法能够有效地分配输出链路的带宽,缓解令牌数选取对输出突发性和抖动性的影响。

多用户MIMO无线通信系统经典调度算法研究

该文研究多用户MIMO下行通信系统的调度问题。下行链路的调度是为了在各个用户之间进行公平的资源分配,并通过获取多用户分集增益来提高系统的容量。因此,用户之间的公平性和系统吞吐量成为衡量一个调度算法性能的重要指标。

一种用于前向分组数据业务的新调度算法

该文通过分析前向分组数据业务中应用的各种调度算法的性能,指出调度算法的吞吐量和公平性之间必然存在着折衷关系.在满足给定的公平性要求的情况下,吞吐量累积分布函数曲线越靠近公平性准则.吞吐量越高.基于这个认识,该文提出一种新的调度算法,它可以通过调节参数来改变吞吐量和公平性曲线的关系.而且,从吞吐量和公平性曲线折衷的角度出发,可以比较容易地找出一种近似最优解.

前向分组数据业务中重传分组优先权的研究

该文研究了前向分组数据业务中应用的调度算法,在对常见的几种调度算法分析之后,提出一种新的调度算法。从理论和仿真两方面的性能分析显示,该算法通过适当改变重传分组的优先权,在保证满 足公平性准则的前提下,提高了系统吞吐量,降低了平均分组时延,改善了分组时延分布。

全负载场景中最优调度算法长时平均性能分析

首先分析了全负载场景中轮询调度、最大速率调度、比例公平调度和速率累积分布调度这4种常用调度算法.结果显示,速率累积分布调度在保证公平的基础上可以得到最好的效率,是4种调度算法中的最优算法.然后采用概率推导法给出了该调度算法的长时平均性能分析,即以轮询调度为比较基准的多用户分集增益的理论推导.该分集增益可通过短时统计结果预测长时平均性能,且可适用于任意实际场景.计算机仿真结果验证了对于该调度算法所产生的多用户分集增益理论分析的准确性,理论分析结果与实际调度结果的误差低于0.1%.

基于TD-LTE系统的无线资源调度策略分析与实现

MAC层调度是TD-LTE系统最核心的部分,其目的是充分利用无线信道的时变特性,得到多用户的分集增益。针对不同系统容量与吞吐量的设计目标原则,调度策略按照轮询、最大载干比、比例公平3种方法实现。通过系统实现与实测表明,最大载干比算法以牺牲系统容量为代价在系统吞吐量上有明显增益;比例公平算法则很好地兼顾了系统容量与吞吐量,相比于最大载干比算法在容量上有显著提升。

一种可综合的轮换仲裁控制器设计

Round-robin算法是一种简易,有效的公平仲裁方法。文章介绍了一种改进的算法原理,给出证明。最后给出了此种算法的电路实现方案。