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基于GPS的有线分组调度算法的研究

马原  
【摘要】: 随着网络技术的飞速发展,网络中承载的实时性业务越来越多。传统网络“尽力而为”的服务类型不能支持服务质量(QoS)保证,给实时性业务的承载带来诸多不便。QoS的控制机制由于可以为网络提供服务质量保证而成为下一代高速网络的核心技术之一。 分组调度算法是为网络提供QoS保证的一项重要措施,也是QoS控制机制中的关键技术之一,如今已成为网络研究与开发的热点问题。有线网络分组调度算法的研究已经较为成熟,在广义处理机算法的基础上人们提出了许多面向数据包的调度算法。 无线分组网络中的服务质量保证是其提供实时性业务传输的关键。无线网络频带资源有限、无线信道易受外界干扰,网络特有的突发性和位置依赖性错误使得传统的有线网络调度算法不能直接应用于无线网络。无线分组调度算法都是考虑了无线信道的特点,在有线网络调度算法的基础上提出的。 本文首先对有线网络分组调度算法进行了概述;其次,在研究了处理机共享模型(GPS)基础上研究并实现了了经典算法WFQ(加权公平排队),同时比较了WFQ算法和PQ(优先级排队)算法的优缺点,结合PQ算法的优点对WFQ的调度策略进行了改进;然后,研究了WF2Q(最坏情况加权公平排队)和WF2Q+算法,最后,针对WF2Q+支持可变组长的数据包较为复杂的特点,提出了一种支持可变组长的改进WF2Q+算法,并对可用于实现该算法的频率分组的策略进行了初步探索。 通过大量的仿真实验,结果证明结合PQ算法的WFQ算法有更好的时延特性。支持可变长分组的WF2Q+的改进算法在性能上同WF2Q+算法相当,但实现方法要简单于WF2Q+算法。


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