自组织网络中调度算法的研究

Scheduling Algorithms for Self-organized Networks

作者: 专业:信息与通信工程 导师:田臣 年度:2016 学位:硕士  院校: 山东建筑大学

Keywords

        近来年随着硬件设备的发展和网络规模的迅猛增长,自组织网络(Self-organized Networks)逐渐渗入社会发展的方方面面。从日常生活中信息的传播,如视频直播、资源下载,到军事场景下即时信息的传播及关键信息的反馈,自组织网络无不发挥着重要的作用。同时,在不同场景下,如何进一步提高自组织网络的性能,满足用户的服务质量(Quality of Service,QoS)也成为越来越多研究者关注的问题。本文针对两个运用在不同场景下的自组织网络中的调度算法进行了研究和优化,希望能进一步提高了特定运用场景下自组织网络的性能,更好地为客户提供服务。随着P2P技术在流媒体在线直播平台上的应用,流媒体平台逐渐成为人们获取信息的重要手段。同时,为了克服传统的软件测试方法带来的测试结果不准确的问题,保证客户的服务质量,嵌入了在线测试功能的流媒体直播平台影子系统应运而生。其中,影子系统中的一个重要组成部分是中心控制点,它主要负责给挑选出来进行测试的客户分配一个虚拟的到达时间和停留时间,以满足开发者指定的测试模式,得到可靠的测试结果。然而,在影子系统最初的设计中仅仅考虑利用网络中小部分相对稳定的客户进入测试阶段,这一设计在很大程度上影响了可以参与测试的客户数目从而限制了测试规模。因此,我们提出了一个新颖的分布式生命周期控制算法,充分利用具有不同剩余停留时间的客户克服网络中稳定客户数目的限制。算法的核心在于利用网络中真实客户实际行为模式和测试过程中预期行为模式的匹配。仿真结果表明在满足预期测试模式的前提下,采用该算法能将测试的规模增大近一倍。此外,由于移动自组织网络自形成和自恢复的特性能很好地适应复杂的军事环境,现代军事通信技术正逐渐将移动自组织网络技术应用到边缘地带的军事战略中。同时,由于军事场景下的应用与一般传统通信的应用大相径庭,移动自组织网络的发展前景也面临着无数的挑战。Barrage Relay Networks(BRNs)作为一种新的军用无线自组织网络能够从根本上满足战术军用网络通信的需求。同时,基于协同通信这一技术BRNs能够在单点广播场景下即时有效地传播数据包。然而,BRNs中的广播机制并不适用于多点同时广播的情景。一种比较简单的做法是采用单点广播的机制让每个源节点依次发送数据包,然而这种方法并不能满足军用场景下对数据时延的要求。因此,我们在BRN的多点广播场景下提出了一个基于网络拓扑结构的中心时隙调度算法。仿真结果表明该算法并不受网络大小的影响,而且与传统的广播机制相比能够将网络的吞吐量提高近23%。
    
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