随着网络传输服务业务种类的迅猛增加,人们要求互联网能够为不同业务提供不同的服务质量(QoS)。分组调度算法是实现网络服务质量控制的核心机制之一,是网络资源管理的重要内容。分组调度算法通过控制不同类型的分组对链路带宽的使用,使不同服务质量要求的数据流得到不同的服务。另一方面,近年来一系列的测量分析结果表明,网络业务流量呈现出自相似、长相关特性。传统的网络模型在描述实际网络业务时,忽略了这个重要特性,不能刻画网络业务的真实情况。分组调度算法和网络流量的自相似、长相关特性已经成为国内外研究的两大热点问题。本文将分组调度算法和网络流量的自相似特性相结合,开展了以下工作:首先,在了解排队论的基本原理及传统业务排队模型的基础上,将传统网络的短相关流量和现代网络的自相似流量进行了对比研究,描述了网络流量的自相似特性,给出了自相似的数学定义,归纳总结了自相似的特性及其对调度算法的影响。其次,对目前有线网络中使用的分组调度算法进行了深入研究。在分析总结调度算法原理、功能、分类和性能指标的基础上,重点研究了静态优先级调度算法、轮询调度算法和基于GPS模型的公平类调度算法的原理及性能,并对基于GPS模型的公平类调度算法进行了理论性能评价。论文的重点内容是在OPNET仿真平台上建立基于自相似业务的调度算法仿真模型,研究自相似特性对调度算法性能的影响。本文实现了PQ,RR,WRR,WFQ四类调度算法的仿真模型;通过自相似业务模型产生的数据驱动OPNET仿真模型进行了大量的仿真实验,对短相关和自相似业务下不同调度算法的性能进行了分析比较,重点研究了自相似特性(自相似参数H)和服务特性(缓冲区长度和利用率)对调度算法性能(时延、丢包)的影响,得到了一些有用的结论,可以作为今后调度算法设计与分析的参考依据。论文最后分析了自相似业务下WRR算法存在的问题,提出了改进的WRR算法。仿真结果表明,针对自相似业务,改进后的算法在时延和丢包率性能上优于原WRR算法。