无线网络中分组队列调度算法的研究与实现

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无线网络中分组队列调度算法的研究与实现近几年来,电信技术的进步之快前所未有,特别是以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系。随着2.5G和3G技术的发展,手机已经不仅仅用于传递语音,而是可以传递众多的多媒体业务,如网页浏览、视频对话等等。但是在提供给用户更多服务的同时,还必须保证用户的服务质量。因此服务质量(QoS)是当前通信领域的一个重要研究方向,而无线分组调度算法是实现移动网络中IP QoS的重要组成部分。 有线网络中的分组调度算法,已经很好地解决了信道分配的公平性问题。但是有线网络上的公平排队算法并不能直接应用于无线通信网络中,这主要是由于无线网络具有信道容量动态变化、链路差错率高、信道错误位置相关且具有突发性等特点。在无线环境下存在无线链路的高比特突发错误,当调度器监测到某一无线链路的错误时,通过此链路传输的业务流将继续被缓存而不能发送,它所拥有的输出带宽将按权重分给其它需要发送的业务流。如果失去韵带宽服务不能得到补偿,就会在流之间产生不公平。许多现有的无线调度算法都尝试在链路恢复后对那些经历过无线链路突发错误的业务流进行补偿。这一方法解决了长期公平性的问题,但它是以短期内集中发送那些受补偿的业务流分组为代价而牺牲了短期公平性。 在研究了一些分组交换网络中的队列调度算法以及无线网络的调度算法之后,结合有线网络中的最坏情况加权公平队列排队算法(Worst-Case Fair Weighted Fair Queueing+,WF<2>Q+)和无线网络中的与信道状态无关的分组公平队列调度算法(Channel-condition Independent Pacekt Fair Queuing,C-IFQ),提出了一种支持服务类别的无线公平调度算法。该算法区分不同的服务类别并可根据其业务需要进行不同的调度。基于无线信道容量变化,突发的位置相关信道错误,多个移动主机共享信道等问题,很好地解决了移动网络中资源公平调度问题。 仿真结果表明,在无线网络中该策略保证了资源的公平调度。并且在保证资源的有效利用与延迟的同时,还具有良好的长期公平性与短期公平性。
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