Application Delay Modelling for Variable Length Packets in Single Cell IEEE 802.11 WLANs
在本文中，我们考虑的问题建模的平均延迟所经历的应用程序包的可变长度的单细胞IEEE 802.11 DCF无线局域网。假设每个节点i的分组到达过程是平稳的、独立的增量随机过程，其均值为ai，二阶矩为a（2）i。假设节点i处的分组长度是具有有限均值和二阶矩的独立同分布随机变量Pi。一个封闭形式的表达式已被导出相同。我们假设输入到达队列的过程是不相关的毒药过程。由于节点共享单个信道，它们必须为了成功传输而彼此竞争。一个数据包的平均延迟已近似通过建模系统作为一个1-有限的随机轮询系统与零重复时间。大量的模拟进行验证的分析结果。
2010-09-27 cs.NI
Bounded Delay Scheduling with Packet Dependencies
在处理多媒体流量时，常见的情况是将大数据帧分割成较小的IP数据包，并通过网络独立发送这些数据包。对于实时多媒体业务，丢弃帧的甚至几个分组也可能使整个帧无用。这种业务通常被建模为具有{ \em分组间依赖性}。我们研究的问题，调度流量与这种依赖关系，每个数据包有一个截止日期，它应该到达目的地。这样的最后期限是常见的实时多媒体应用程序，并来自严格的延迟约束所造成的应用程序。这种环境中的品质因数是最大化系统的{ \em有效吞吐量}，即成功传送的帧的数量。我们研究在线算法的问题，最大限度地提高吞吐量的延迟有界的流量与包间的依赖性，并使用竞争分析来评估其性能。我们提出了有竞争力的算法的问题，以及匹配的下限是紧到一个常数因子。我们进一步提出了模拟研究的结果，进一步验证了我们的算法方法，并表明我们的分析所产生的见解确实体现在实践中。
2014-02-27 cs.NI
Compensating the Packet Delay Variation for 6G Integrated with IEEE Time-Sensitive Networking
Ericsson（爱立信）；University of Stuttgart（斯图加特大学）
本文提出利用虚拟时隙减少6G与TSN集成中的分组延迟变化，通过去抖动技术提升时间敏感通信的可靠性。
2026-02-24 cs.NI
Delay Modelling for Single Cell IEEE 802.11 WLANs Using a Random Polling System
在本文中，我们考虑的问题建模的平均延迟经历的数据包在一个单一的细胞IEEE 802.11 DCF无线局域网。在每个节点i处的分组到达过程被假设为具有速率参数λ i的泊松过程。由于节点共享单个信道，因此它们必须为了成功传输而相互竞争。通过将系统建模为具有零延迟时间的1-有限随机轮询系统，来近似分组的平均延迟。我们表明，即使是非均匀的数据包到达过程中，平均延迟的数据包在整个队列是相同的，并取决于系统的利用率和总吞吐量的MAC。大量的模拟进行验证的分析结果。
2010-09-22 cs.NI
Source Delay in Mobile Ad Hoc Networks
源延迟是指数据包在源节点所经历的时间，是网络延迟性能分析的基本量。然而，在高度动态的移动ad hoc网络（MANDO）的源延迟性能仍然在很大程度上是未知的。研究了基于一种具有调度限制$f$（简称PD-$f$）的通用分组调度方案的移动自组网中的源端时延问题。该方案中，同一个分组由源节点最多调度$f$次，通过适当地设置$f$，可以灵活地控制分组调度过程。首先，我们应用准生灭（QBD）理论来开发一个理论框架来捕捉PD-$f$移动自组网中复杂的分组调度过程。在理论框架的帮助下，我们推导出此类网络中源延迟的累积分布函数以及均值和方差。最后，提供了大量的仿真和理论结果，以验证我们的源延迟分析，并说明在移动自组网的源延迟是如何与网络参数。
2013-10-28 cs.NI
Optimizing Cost, Delay, Packet Loss and Network Load in AODV Routing Protocol
AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector-AODV）是移动自组织网络的简称，它是由移动设备通过无线方式连接而成的自组织网络。MANET没有任何固定的基础设施。移动自组网中的设备可以自由地向任何方向移动，并根据网络的要求形成连接。由于网络拓扑结构的变化，对丢包率、端到端时延、跳数、投递率等因素的维护以及对网络负载的控制都具有很大的挑战性。本文主要研究如何降低AODV路由协议中的开销、端到端时延、网络负载和丢包率等因素。NS-2用于仿真目的。
2013-04-24 cs.NI
I-Min: An Intelligent Fermat Point Based Energy Efficient Geographic Packet Forwarding Technique for Wireless Sensor and Ad Hoc Networks
能量消耗和数据包传输延迟是衡量无线自组织和传感器网络地理路由协议性能的两个重要指标。因此，能够确保更少的能量消耗和在分组递送中经历更少的延迟的协议适合于同时对延迟敏感和能量饥饿的网络。因此，解决这两个问题的智能分组转发技术是任何地理路由协议所寻找的技术。在本论文中，我们提出了一个基于费马点的转发技术，减少了数据包传输过程中所经历的延迟以及传输和接收数据包所消耗的能量。
2010-06-18 cs.NI
Estimation of Medium Access Control Layer Packet Delay Distribution for IEEE 802.11
无线局域网中最重要的标准是IEEE 802.11。这就是为什么许多无线网络增强的研究工作通常是基于IEEE 802.11协议的行为。然而，IEEE 802.11介质访问控制层的某些行为方式对于保证服务质量仍然是不可靠的。例如，媒体接入控制层分组延迟、抖动和分组丢失率仍然是一个挑战。本研究的主要目的是提出一个准确的估计IEEE 802.11的媒体访问控制层的分组延迟分布。该估计考虑了忙概率和冲突概率之间的差异。这些差异用于实现更准确的估计。最后，对所提出的模型和仿真进行了实现和验证--采用MATLAB程序进行仿真，Maple程序进行方程组的计算。
2014-01-11 cs.NI
An Empirical Model of Packet Processing Delay of the Open vSwitch
网络虚拟化通过将虚拟网络与底层物理网络解耦来提供灵活性。软件定义网络（SDN）可以利用虚拟网络。例如，在软件定义网络中，整个网络可以在使用虚拟元素的商用硬件和操作系统上运行。然而，这可能会带来数据平面性能的新挑战。在本文中，我们提出了一个经验模型的数据包处理延迟的广泛使用的OpenFlow虚拟交换机，开放vSwitch。在经验模型中，我们分析了不同的随机存取存储器（RAM）和网络参数对Open vSwitch性能的影响。我们的经验模型捕捉到了非网络处理延迟，这可以用于增强网络建模和仿真。
2017-06-20 cs.NI
Channel-Adaptive Packetization Policy for Minimal Latency and Maximal Energy Efficiency
本文研究了在无线传感器网络的入口点将输入符号捆绑成传输数据包的延迟优化问题，使得在任意到达率和给定信道出错率的情况下链路延迟最小。所提出的策略利用当代通信协议的可变分组长度特征，以通过分组长度正则化来最小化链路延迟。这是通过具体表征的端到端的链路延迟的零容错系统先来先服务（FCFS）排队纪律和自动重传请求（ARQ）重传机制。推导是针对未编码系统以及具有给定比特出错率的编码系统而提供的。建议的打包策略提供了一个最佳的打包时间间隔，最大限度地减少端到端的延迟，对于一个给定的信道与一定的比特错误概率。该算法还可以用于针对动态信道条件的输入符号的接近最优的捆绑，只要信道条件相对于符号到达速率随时间缓慢变化。该算法补充了现有的基于网络的延迟最优路由和调度算法，以进一步减少端到端的交付时间。此外，所提出的方法被用来解决的平均延迟约束下的能源效率最大化的问题，通过将其转化为凸优化问题。
2015-11-19 cs.NI
Analysis of LTE/5G Network Performance Parameters in Smartphone Use Cases: A Study of Packet Loss, Delay, and Slice Types
本研究针对LTE/5G网络丢包与时延优化问题，分析九种元启发式算法在三类网络切片中的性能，得出WOA整体表现最优的结论，为网络性能评估优化提供量化框架。
2025-10-05 cs.NI
Beyond Virtual Delay: Improving Packet Delay Bound in Network Calculus
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
本文指出经典虚拟延迟界过于保守，提出一种仅基于到达曲线和服务曲线的新数据包延迟界，在漏桶到达曲线和速率-延迟服务曲线下严格优于经典界，并在时间敏感网络中验证。
2026-06-12 cs.NI cs.PF
BShare: Packet Queueing Delay-Driven Buffer Sharing for Datacenter Switches
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Purdue University（普渡大学）
提出一种仅需单个可配置参数的简单缓冲区共享机制BShare，利用数据包排队延迟来集成缓冲区管理与主动队列管理，在突发数据中心负载下将先进传输协议（如PowerTCP）的流完成时间性能提升高达45.07%。
2026-05-22 cs.NI
Joint Scheduling and Coding For Low In-Order Delivery Delay Over Lossy Paths With Delayed Feedback
我们认为，在一个有损的端到端的网络路径，以实现低的顺序交付延迟的数据包的传输。这可以用公式表示为判定问题，即判定要发送的下一个分组应该是信息分组还是编码分组。重要的是，这个决定是基于来自接收器的延迟反馈做出的。虽然这个决策问题的精确解决方案是具有挑战性的，我们利用排队论的想法，以获得调度策略的基础上预测的接收机队列长度，而次优，可以有效地实现，并提供更好的性能比最先进的方法。我们得到了一些有用的分析界限，帮助设计权衡和我们的分析强调，使用预测在实现良好的性能中发挥了关键作用，在存在显着的反馈延迟。我们的方法很容易推广到网络的路径，我们说明了这一点的应用程序多路径传输调度器的设计。
2018-12-14 cs.NI
Worst-case Delay Bounds in Time-Sensitive Networks with Packet Replication and Elimination
数据包复制和消除功能被时间敏感的网络（如在IEEE TSN和IETF DetNet的上下文中）用于提高网络的可靠性。数据包通过复制功能复制到冗余路径上。稍后，路径再次合并，并且消除函数移除重复。这种冗余方案对时间敏感网络的时序行为有影响，并且进行时序分析会带来许多挑战。复制可以引起沿复制路径的突发性增加，以及分组乱序，这可能增加交叉网桥或路由器中的延迟。所引起的分组乱序还可能负面地影响冗余和调度机制（诸如流量调节器（如通过TSN异步流量整形实现的每流调节器和交织调节器））之间的交互。使用网络演算框架，我们提供了一种对时间敏感的网络进行最坏情况时序分析的方法，这些网络在一般用例中实现了冗余机制，即，在终端设备和/或中间结点。我们首先提供了一个网络演算工具箱，用于限制重复数据包的消除功能所导致的突发性增加和重新排序量。然后，我们分析了与交通监管机构的相互作用，并表明，他们的形状为自由财产不持有时，放置在包消除功能。我们提供了一个界的延迟罚款时，使用每流监管机构，并证明了罚款是没有界的交错监管机构。最后，我们使用一个工业用例来展示我们的研究结果的适用性和好处。
2022-08-22 cs.NI
Generating Function For Network Delay
在本文中，数据包延迟的实验数据和两种理论类型的分布之间的对应关系进行了研究。统计检验表明，只有指数分布才能用来描述全球网络中的分组延迟。通过RIPE测试盒收集微秒内的精确实验数据。对假设的统计验证表明，分布参数至少在500秒的时间间隔内保持不变。本文以显式形式给出了网络中分组时延的累积分布函数和母函数，并给出了分布参数的搜索算法。
2010-02-28 cs.NI
Improved Delay Bound for a Service Curve Element with Known Transmission Rate
网络演算通常用于证明确定性网络中的延迟边界，使用到达和服务曲线。我们考虑一个FIFO系统，提供了一个速率-延迟服务曲线和数据包传输发生在线路速率没有抢占。现有的网络演算延迟界限利用服务曲线保证，但没有传输发生在全线路速率的事实。在这封信中，我们提供了一个新的，改进的延迟界，利用这两个功能。与现有的界限相反，我们的是每包，并取决于数据包的长度。我们证明它是紧的。
2019-07-03 cs.NI
Packet delay in models of data networks
本研究针对采用不同路由方式的数据网络模型，分析了小部分路由表下的平均分组延迟，通过数值检验了延迟与网络、路由表规模的关系，探讨了对网络可扩展性的影响。
2002-07-25 cs.NI nlin.CG
Realtime Estimation of IEEE 802.11p for Mobile working Machines Communication respecting Delay and Packet Loss
借助连接性对移动式作业机械进行车队管理不仅可以提高安全性，还可以提高生产率。然而，很少有移动工作机器利用了V2X。此外，没有人发表的仿真结果，是适合于评估的ad-hoc网络在高速公路上的工作地点的性能，那里是拥挤的，低流动性，没有建设。在本文中，我们建议，IEEE 802.11p应该实施车队管理，至少是第一个版本。此外，我们提出了一个机器的分析模型来估计ad-hoc网络的性能，即，根据我们在ns 3中进行的仿真结果，实时计算延迟和分组丢失概率。本文的模型可以进一步用于确定在相应的场景中何时应该使用ad-hoc或蜂窝网络。
2020-04-23 cs.NI
Active Queue Management with Data-Driven Delay Violation Probability Predictors
本文提出了一种结合端到端延迟特性与主动队列管理（AQM）的新框架Delta，利用数据驱动方法预测排队数据包的延迟违约概率（DVP），以最小化DVP，并在高可靠性场景下显著优于现有AQM方案。
2023-11-25 cs.NI
Service Modeling and Delay Analysis of Packet Delivery over a Wireless Link
对于无线链路上的分组传递的延迟分析，引入了几个新的想法。一种是构造等效的$G/G/1$无损耗路由模型以简化分析，通过利用从测量获得的分组出错率、分组服务时间和分组丢失率的经验模型来实现。第二种是利用经典的排队论结果来近似平均时延。对于时延分布的估计，利用了新发展的随机网络演算（SNC）理论，形成了第三种思想。为了使这个SNC为基础的分析，随机服务曲线表征的链接，依赖于从经验模型获得的数据包服务时间模型。聚焦链路是802.15.4无线链路。在广泛的设置下进行了广泛的实验研究。实验结果验证了所提出的思想。验证结果表明，所提出的方法，结合经验和分析模式，是有效的服务建模和延迟分析。这表明了一个综合的方法，现在发现以前，定量的了解通过无线链路的数据包传输的延迟性能。
2022-08-04 cs.NI cs.PF
Packet Skipping and Network Coding for Delay-Sensitive Network Communication
我们提供了一个分析研究的影响，数据包跳过和机会网络编码的消息通过一个单一的网络元素的及时通信。在第一步中，我们考虑了一个单服务器排队系统的泊松到达，指数的服务时间，和一个单一的缓冲区的位置。到达网络节点的数据包有一个固定的截止日期，在此之前它们应该到达目的地。为了保持服务器的容量，我们引入了一个阈值策略，根据剩余的时间，直到最后期限到期，以决定是否提供一个数据包或跳过它的服务。所获得的有效吞吐量的改善系统的推导，以及阈值可以提高性能的操作条件。随后，我们将重点分析支持网络编码而不是阈值的系统。我们的特点的影响，在路由器节点上的网络编码与最后期限相关的数据包的交付。我们建模的路由器节点作为一个包到达两个独立的泊松流和机会主义的编码操作的嵌入式系统。我们得到了系统有效吞吐量的精确表达式，并研究了可实现的增益。最后，我们提供了一个分析模型，同时考虑网络编码和数据包跳过，捕捉他们的联合性能。对上述方法进行了比较分析。
2013-01-20 cs.NI
BDPC: Controlling Application Delay in 6TiSCH networks for the Industrial Internet of Things
针对工业 IoT 中分组须同时满足可靠性与截止期限的问题，提出分布式自适应的 BDPC 机制，利用节点延迟信息和分组时间预算分配资源，使按期到达分组数较默认 MSF 提升逾2.6倍且兼容6TiSCH。
2023-01-29 cs.NI
Delay versus Stickiness Violation Trade-offs for Load Balancing in Large-Scale Data Centers
在当前数据中心中实现的大多数负载均衡技术倾向于依赖于通过从流五元组计算的散列值从分组到服务器IP地址的映射。哈希计算允许极快的数据包转发，并提供流“粘性”，这意味着属于同一个流的所有数据包都被分派到同一个服务器。不幸的是，这种静态散列可能不会产生最佳程度的负载均衡，例如，这是由于服务器处理速度或业务模式的变化。另一方面，动态计划，如加入最短队列（JSQ）计划，提供了一种自然的方式来减轻负载不平衡，但在粘性违规的代价。在本文中，我们研究了大规模数据中心的粘性违规和数据包级延迟性能之间的基本权衡。我们建立了严格的流粘性进行了显着的性能惩罚的数据包级延迟。此外，将粘性要求放宽一个微小的量，在修剪延迟分布的尾部方面非常有效。我们进一步提出了一个基于bin的负载均衡方案，实现了可扩展性，粘性违规和数据包级延迟性能之间的良好平衡。大量的仿真实验证实了分析结果，并验证了基于bin的负载均衡方案的有效性。
2017-07-08 cs.NI
DyCaPPON: Dynamic Circuit and Packet Passive Optical Network (Extended Version)
动态电路非常适合于需要在规定时间段内具有恒定比特率的可预测服务的应用，例如云计算和电子科学应用。过去对无源光网络（PON）中上行传输的研究主要考虑分组交换业务，并专注于优化分组级性能指标，如减少平均延迟。本研究提出并评估了一种动态电路和分组PON（DyCapPON），它提供动态电路和分组交换服务。DyCapPON通过在周期性轮询周期中的动态带宽分配提供$(i)$灵活的分组交换服务，并且通过在每个固定持续时间轮询周期期间为每个活动电路分配固定持续时间的上行传输窗口来提供$(ii)$一致的电路服务。我们分析电路级的性能指标，包括阻塞概率的动态电路请求在DyCapPON通过随机背包为基础的分析。通过这种分析，我们还确定了被接纳的电路所占用的带宽。剩余的带宽可用于数据包流量，我们进行了近似分析，从而产生的平均延迟的数据包流量。通过大量的数值计算和验证模拟，我们证明了电路阻塞和数据包延迟的权衡在DyCapPON。
2014-04-10 cs.NI
On the Low-latency Region of Best-effort Links for Delay-Sensitive Streaming Traffic
这封信分析了尽力而为链路的低延迟区域（LLR）（即，无业务区分，以及先来先服务调度），其承载延迟敏感（DS）流传输和非延迟敏感（NDS）背景业务。此外，在LLR内，我们发现它存在一个成比例的公平到达率分配DS和NDS的流量流。这个最佳的操作点的结果从最大化一个简单的吞吐量延迟权衡，考虑NDS流量负载，和DS数据包的平均延迟。为了展示如何在现实场景中使用所提出的权衡来分配NDS流量，我们使用Google Stadia流量跟踪来生成DS流。此用例的结果证实，无论数据包到达和数据包服务时间的分布如何，吞吐量-延迟权衡也有效。
2020-11-28 cs.NI
Orion Routing Protocol for Delay-Tolerant Networks
在本文中，我们解决了延迟容忍网络中的有效路由问题。我们提出了一种名为ORION的新路由协议。在ORION中，只有一个数据包的副本保存在网络中，并逐个联系地向目的地传输。ORION路由协议的目标是双重的：一方面，它提高了网络中的交付率，其中端到端路径不一定存在，另一方面，它最小化路由延迟和网络开销，以实现更好的性能。在ORION中，节点通过对新接触的实际和统计估计来了解它们的邻居。ORION利用自回归移动平均（ARMA）随机过程进行最佳联系预测，并利用地理坐标进行最佳贪婪数据包转发。仿真结果表明，ORION优于其他现有的DTN路由协议，如PRoPHET的端到端延迟，分组投递率，跳数和第一个数据包到达。
2012-05-10 cs.NI
Delay Analysis for Wireless Local Area Networks with Multipacket Reception under Finite Load
到目前为止，大多数对无线局域网的分析都集中在它们在饱和条件下的操作。这项工作是试图了解无线局域网的基本性能在不饱和条件下。特别是，我们感兴趣的延迟性能时，冲突的数据包解决了指数退避机制。利用多休假排队模型，推导出了分组时延分布的显式表达式，并由此建立了有限平均时延和时延抖动的必要条件。结果发现，在某些情况下，平均延迟和延迟抖动可能会接近无穷大，即使流量负载是低于饱和吞吐量的方式。因此，当底层应用对延迟敏感时，饱和吞吐量不是WLAN容量的可靠度量。为了弥补这一差距，我们定义了安全有界平均延迟（SBMD）吞吐量和安全有界延迟抖动（SBDJ）吞吐量，反映了用户在需要有界平均延迟和延迟抖动时可以享受的实际网络容量。本文中的分析模型是一般性的，足以涵盖单包接收（SPR）和多包接收（MPR）无线局域网，以及载波侦听和非载波侦听网络。我们表明，SBMD和SBDJ吞吐量的规模与网络的MPR能力超线性。再加上我们以前的工作，证明了超线性吞吐量缩放饱和条件下，我们的结果在这里完成的演示MPR作为一个强大的容量增强技术的延迟敏感和延迟容忍的应用程序。
2008-02-25 cs.NI
Joint Coding and Scheduling Optimization in Wireless Systems with Varying Delay Sensitivities
吞吐量和每包延迟可以提出强的权衡，是重要的延迟敏感的applications.We调查这样的权衡使用随机线性网络编码方案的一个或多个接收器在单跳无线数据包擦除广播信道的情况下。我们捕捉不同类型的网络应用程序的延迟敏感性，使用一类基于数据包到达时间的范数的延迟度量。利用这些时延度量，我们建立了一个统一的框架来描述应用的速率和时延要求，并优化系统参数。在单接收机的情况下，我们证明了平均数据包延迟之间的权衡，我们认为作为吞吐量的倒数，和最大有序的到达间隔延迟的各种系统参数。对于一个单一的广播信道与多个接收机具有不同的延迟约束和反馈延迟，我们共同优化的编码参数和时分调度参数的发射机。我们制定的优化问题作为一个广义几何规划（GGP）。该方法允许发射机自适应地调整编码和调度参数，以在不同的延迟约束下有效地分配网络资源。在接收器由多个非干扰无线广播信道服务的情况下，相同的优化问题被公式化为符号规划，其通常是NP难的。我们提供的近似方法，使用连续制定的几何规划，并显示近似的收敛性。
2012-02-03 cs.NI
Congestion Control Approach based on Effective Random Early Detection and Fuzzy Logic
路由器缓冲区的拥塞增加了延迟和分组丢失。主动队列管理（AQM）方法能够在拥塞发生的早期检测到拥塞，并通过丢包来控制拥塞。在众多的主动队列管理方法中，有效随机早期检测（ERED）方法在检测和控制拥塞以及防止丢包方面有着很好的性能。然而，ERED算法忽略了影响网络性能的时延因素。此外，ERED有一个真正的参数化问题。必须将几个参数初始化为最佳值以获得满意的结果。本文提出了一种扩展的ERED方法，它考虑了过程中的延迟，并将扩展的ERED方法与模糊推理过程相结合，简化了参数初始化问题。结果表明，基于参数的形式所提出的工作给出了更好的性能结果，根据性能指标，延迟，丢包和丢包。损失增加了10- 100%。延迟提高了30- 60%。所提出的方法的模糊形式的性能优于基于参数的形式和ERED的延迟和分组丢失。
2017-12-12 cs.NI
On the Packet Allocation of Multi-Band Aggregation Wireless Networks
使用具有多种无线电接入技术（RAT）的异构网络是学术界和工业界都在研究的系统概念。在这样的系统中，可用的多个RAT的综合使用对于使用多维分集实现额外的吞吐量和连接增益是必不可少的。本文考虑了一种聚合模块，称为机会多MAC聚合（OMMA）。它位于IP层和空中接口协议栈之间，对设备中的所有RAT都是通用的。我们在考虑多RAT系统的特殊情况的同时，提出了这种系统的理论框架，即，一种多频带无线局域网（WLAN）系统。提出了一种最优分组分发方法，该方法使多个频带上的平均分组延迟（发送延迟和服务延迟之和）最小。它同时支持多个具有不同QoS等级的用户终端。我们进一步提出了一种分组调度算法，OMMA漏桶，它最小化分组端到端延迟，即，平均分组等待时间和平均分组重新排序延迟之和。我们还描述了所提出的OMMA系统的系统架构，其适用于多RAT设备的一般情况。它包括功能描述、发现和关联过程以及动态RAT更新管理。最后，我们提出了一个多频段无线局域网系统的仿真结果。它显示了所提出的OMMA漏桶计划相比，其他现有的数据包调度机制的性能增益。
2017-05-03 cs.NI
DFCV: A Novel Approach for Message Dissemination in Connected Vehicles using Dynamic Fog
车载自组织网络（VANET）已成为一个有前途的解决方案，以提高道路安全。由于车辆的高移动性、频繁变化的拓扑结构和车辆的高密度所引起的分组延迟，导致频繁的路由中断和分组丢失，VANET中的消息的路由是具有挑战性的。以前的研究人员已经使用车辆雾计算或云计算中的移动性来解决路由问题，但他们遭受大的数据包延迟和频繁的数据包丢失。我们提出了动态雾联网车辆（DFCV），雾计算为基础的计划，根据通信需求动态创建，增量和销毁雾节点。DFCV的新颖之处在于在高车辆密度下提供较低的延迟和有保证的消息传递。使用由ns-2、SUMO和Cloudsim组成的混合模拟进行模拟。结果表明，DFCV在高车辆密度下保证了有效的资源利用率、较低的分组延迟和丢失率。
2018-05-30 cs.NI
LTE Cellular Networks Packet Scheduling Algorithms in Downlink and Uplink Transmission, A Survey
这篇综述论文提供了一个详细的解释长期演进蜂窝网络分组调度算法在下行链路和上行链路方向。首先解释在下行链路传输中使用的正交频分多址与在上行链路中使用的单载波频分多址之间的差异。然后，通过对用户与调度器之间的交互进行解释，说明了LTE下行链路和上行链路调度过程的区别。然后，通过分析上下行链路调度算法的公式、特点、最适用条件以及它们之间的主要区别，说明了最常用的上下行链路调度算法。本说明涵盖了最大载波干扰比、轮询、比例公平、最早截止日期优先、改进的EDF-PF、改进的最大加权延迟优先、指数比例公平、令牌交换机制、分组丢失率、质量保证、竞争性分组丢失公平、低复杂度、LC延迟、PF延迟、最大吞吐量、第一最大扩展和基于自适应资源分配的分组调度。最后，它提供了一些结论性意见。
2022-04-24 cs.NI
PSA: The Packet Scheduling Algorithm for Wireless Sensor Networks
无线传感器网络中造成能量浪费的主要原因是数据包碰撞。因此，引入分组调度算法来解决这个问题。在实时无线传感器网络中，一些数据包调度算法也会影响和延迟数据的传输。本文提出了一种分组调度算法（PSA），以减少MAC层的分组拥塞，从而减少系统中的整体分组冲突，并采用数学方法将PSA与简单的CSMA/CA等方法进行了比较。我们的PSA的性能优于标准（CSMA/CA）。PSA产生比其他算法更好的吞吐量。另一方面，PSA的平均延迟高于以前的作品。然而，PSA比所有算法更好地利用信道。
2011-10-07 cs.NI
Markovian Performance Model for Token Bucket Filter with Fixed and Varying Packet Sizes
我们认为令牌桶机制服务于异构流的积压，延迟和数据包丢失属性的重点。以前的模型已经考虑了固定大小的数据包的情况，即“每个数据包一个令牌”和排队行为的M/D/1视图。我们划分的异构流到几个数据包大小类与个人泊松到达强度。伴随的排队模型是“全状态”模型，即，缓冲区内容不被减少到单个量，而是包括在分组大小类方面的详细内容。这产生了一个高模型基数，提供了上限。分析结果包括类特定的积压，延迟和损失的统计数据，并伴随着离散事件模拟的结果。
2020-09-23 cs.NI
Delay-Based Back-Pressure Scheduling in Multihop Wireless Networks
在多跳无线网络中，调度是一种关键且具有挑战性的资源分配机制。这是众所周知的调度方案，有利于具有较大队列长度的链路可以实现高吞吐量性能。然而，由于众所周知的最后一个分组问题，这些基于分组长度的方案可能潜在地遭受大的（甚至无限的）分组延迟，由此属于某些流的分组可能由于缺乏后续分组到达而被过度延迟。基于延迟的方案有可能通过基于分组遇到的延迟来调度链路来解决这个最后分组问题。然而，表征这些基于延迟的方案的吞吐量最优性在多跳无线网络中很大程度上是一个开放的问题（除了在有限的情况下，流量是单跳）。在本文中，我们研究基于延迟的调度方案，多跳流量的情况下，固定的路由。我们开发了一个调度方案的基础上，一个新的延迟度量，并表明，该方案实现了最佳的吞吐量性能。此外，我们进行模拟，以支持我们的分析结果，并表明，基于延迟的调度成功地消除了过多的数据包延迟，同时它实现了相同的吞吐量区域的基于长度的方案。
2012-11-07 cs.NI cs.PF
End-to-End Delay Approximation in Packet-Switched Networks
在本文中，我开发了一个通用的方法来近似端到端延迟（平均延迟，抖动和密度函数）在任何规模的分组交换网络（PSN）下1）Kleinrock的独立性假设（KIA）和2）当分组长度保持不变，当他们从一个网络中的节点到另一个节点时，这是一个替代Kleinrock的独立性假设（AKIA）。本文引入了一种新的相位型分布$C(\mathbf{p},\boldsymbol θ)$，并利用网络流理论和排队论的结果，证明了KIA和AKIA下PSN的端到端时延是两个不同的随机变量，可以用$C(\mathbf{p},\boldsymbol θ)$近似描述。当PSN有AKIA，我从模拟结果表明，AKIA下的方法显着减少了端到端的延迟近似误差，并提供密切的近似相比，KIA下的方法。
2021-03-21 cs.NI math.PR
Optimal Energy-Delay Tradeoff for Opportunistic Spectrum Access in Cognitive Radio Networks
认知无线电（CR）被认为是一种很有前途的技术，以提高频谱效率，通过机会传输在链路级。基本CR特征允许SU仅在许可主信道未被PU占用时进行传输。然而，等待空闲时隙可能包括大的分组延迟和高能量消耗。我们进一步考虑SU可以在任何时刻决定使用另一种专用通信方式（3G）来传输其分组。因此，我们考虑一个主动频谱接入（OSA）机制，考虑到数据包延迟和能量消耗。我们制定的OSA问题作为一个部分可观测马尔可夫决策过程（POMDP）明确考虑的能量消耗以及数据包的延迟，这往往是在现有的OSA解决方案中被忽略。具体来说，我们考虑一个POMDP的平均奖励标准。我们得到的价值函数的结构性质，我们表明存在的阈值策略类中的最优策略。为了实现的目的，我们提出了在线学习机制，估计PU活动，并确定适当的阈值策略的飞行。特别是，数值例子验证了我们的理论研究结果。
2016-09-30 cs.NI
On Enhancing Delay SLAs in TCP Networks through Joint Routing and Transport Assistant Deployment
University of Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；ISITCom, University of Sousse（苏塞大学 ISITCom）；Futurewei Technologies, Inc.（华为技术有限公司）
本文提出联合路由和部署运输助手以减少最佳努力网络中的数据包交付延迟或满足基于服务质量网络的延迟SLA，通过整数线性规划建模并提出启发式解决方案。
2026-04-01 cs.NI
Delay Modelling for a Single-hop Wireless Mesh Network under Light Aggregate Traffic
在本文中，我们考虑的平均延迟建模的问题，在IEEE 802.11 DCF无线网状网络与一个单一的根结点下轻流量。当数据包的产生是速率为λ的齐次泊松过程时，推导了同位无线Mesh网络的平均时延表达式.我们还展示了如何我们的分析可以扩展到非均匀泊松包生成。我们通过将排队系统解耦为独立的M/M/1排队系统来模拟平均时延。大量的模拟进行验证的分析结果。
2010-09-03 cs.NI
Throughput metrics and packet delay in TCP/IP networks
提出了可用带宽和端到端容量等吞吐量指标的估计方法。该方法基于对不同大小的分组$W_i$的网络延迟$D_i$的测量。证明了可用带宽$B_{av} =(W_2-W_1)/(D_2-D_1)$的简单表达式。对新方法和传统方法得到的匹配结果进行了大量的实验。所得结果证明了新模型应用的可能性。
2009-07-21 cs.NI cs.PF
Age-Delay Tradeoffs in Single Server Systems
信息新鲜度和低延迟通信对于许多新兴应用来说很重要。虽然信息年龄（AoI）用作信息新鲜度的度量，但是分组延迟是通信延迟的传统度量。我们证明，有一个自然的AOI和数据包延迟之间的权衡。我们考虑一个单一的服务器系统，其中最多一个更新数据包可以在同一时间提供服务。系统设计者控制分组得到服务的顺序和具有给定服务速率的服务时间分布。我们分析了两个权衡问题，最大限度地减少数据包延迟和数据包延迟的方差，分别受到平均年龄的限制。我们证明了一个强大的年龄延迟和年龄延迟方差权衡，其中，作为平均年龄接近其最小值，延迟和它的方差接近无穷大。我们表明，最小化平均年龄的服务时间分布，必须有一个无界的秒的时刻。
2019-01-14 cs.IT cs.NI math.IT
A Delay-Optimal Packet Scheduler for M2M Uplink
在本文中，我们提出了一个延迟最优的分组调度器，用于处理M2M应用服务器（AS）的M2M上行链路流量。由于上行链路业务的时延异质性，我们将其分为延迟容忍和延迟敏感业务。然后，我们映射不同的延迟要求，每一类的数据包延迟的sigmoidal函数，并制定一个效用最大化的问题，结果在一个比例公平的延迟最优调度。我们注意到，解决这个优化问题相当于解决每个类的最佳时间分数（抢占）优先级，使其最大化系统效用。利用Monte-Carlo模拟AS的排队过程，我们验证了最优调度器的分析结果的正确性，并表明它优于其他国家的最先进的分组调度器，如加权轮循，最大权重调度器，公平调度器和优先级调度。我们还注意到，在较高的流量到达率，建议的调度结果在一个接近最小的延迟方差的延迟敏感的流量，这是非常可取的。这是以延迟容忍业务的延迟方差稍高为代价的，延迟容忍业务由于其延迟容忍性质而通常是可接受的。
2016-07-17 cs.IT cs.NI math.IT
DEARF: Delay and Energy Aware RAW Formation Scheme to Support Delay Sensitive M2M Traffic in IEEE 802.11ah Networks
IEEE 802.11ah修正案旨在通过Sub-GHz信道支持高达8 K的M2M设备。为了实现这一点，它引入了对PHY和MAC层的新修改。在MAC层引入了一种动态的受限访问窗口机制。RAW将对不同设备的访问分成小块时间。使用RAW机制，我们提出了一种新的延迟和能量感知RAW形成（DEARF）计划，以支持延迟敏感设备以及其他延迟容忍设备。我们利用这一点来介绍四个新的RAW。这些新的RAW有助于将访问划分为针对延迟敏感设备的无争用访问和针对其他设备的基于争用的访问。对于这些设备之间的资源调度，我们给出了DEARF资源分配，并评估该计划的帮助下，模拟。设备遭受更高的延迟，但在高负载下，使用所提出的方案的设备能够节省每个数据包30%的能量，每个设备高达330%的能量。数据包传输率在低负载时为100%，在高负载时为90%，而传统接入为95%和27%。其他延迟容忍设备在传输每个数据包时可节省高达16%的能量，在高负载时可节省23%的延迟。
2017-09-12 cs.NI
Programmable Cycle-Specified Queue for Long-Distance Industrial Deterministic Packet Scheduling
针对长距离工业确定性网络的有界时延与抖动需求，提出可编程周期指定队列PCSQ，通过高精度轮转出队、周期标签计算及队列协调机制实现严格确定性调度。
2024-09-15 cs.NI
Delay based Duplicate Transmission Avoid (DDA) Coordination Scheme for Opportunistic routing
在机会路由策略中，由于数据包是被转发到一组中继节点上的，因此存在严重的传输延迟和重复传输问题。为了减少传输延迟和重复传输，本文提出了基于延迟的避免重复传输（DDA）的机会路由协调方案。该方案将候选中继节点划分到不同的全连接中继网络中，避免了重复传输。此外，我们提出了中继网络识别算法，可以用来判断子网络是否是全连通的。本文详细研究了中继网络的性质。得到全连通中继网络后，将其作为下一跳中继网络选择的基本单元。本文证明了中继网络中高优先级中继节点的分组投递率比低优先级中继节点的分组投递率对中继延迟的影响更大。根据这一结论，在DDA中，高优先级中继节点的分组投递率高的中继网络具有比低优先级中继节点高的优先级。在下一跳中继网络选择过程中，综合考虑了传输时延、网络效用和分组投递率等因素。通过这些创新，DDA可以大大提高网络性能比ExOR和SOAR。
2017-09-25 cs.NI
LSTFCoDel: CoDel with LSTF-Style Priority Queuing
在计算机网络中，拥塞控制是非常重要的。由于互联网流量的突发性，拥塞不仅困扰着网络边缘，也困扰着网络核心。已经提出了许多补救措施来对抗拥塞，主动队列管理（AQM）就是这样的建议。AQM通过主动避免拥塞来防止拥塞。一些排队规则，如随机早期检测（RED），将在队列接近容量时过早丢弃随机数据包（具有一定概率），以通知发送方后退。然而，RED利用队列长度作为指示拥塞的机制。另一方面，受控延迟（CoDel）排队规则使用排队延迟作为拥塞的指示。RED和CoDel的问题在于它们不加区别地对待所有数据包。通常使用FIFO队列实现，CoDel只是以先到先得的方式将数据包入队和出队。优先级排队可以被仔细地用于选择性地服务分组，其使用与CoDel用于AQM的度量（排队延迟）完全相同的度量。也就是说，最小空闲时间优先（LSTF），多处理器调度算法采用优先级调度，巧合的是，也是基于延迟。在计算机网络的上下文中，LSTF可以应用于控制平面或数据平面。在控制平面上，LSTF在整个网络中发挥作用，但这样做需要所有中间路由器来实现它; LSTF还需要在数据包级别上支持松弛条目。在数据平面内，LSTF可以实现为基于路由器中的延迟的排队机制（就像CoDel AQM）。本文将数据平面级LSTF应用于CoDel AQM算法中，在CoDel AQM算法的范围内实现基于延迟的数据包分类。
2020-07-02 cs.NI
A Fair and Efficient Packet Scheduling Scheme for IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Systems
针对IEEE 802.16宽带无线接入系统，提出了一种公平有效的QoS调度方案，该方案能同时满足各种实时和非实时的应用的吞吐量和时延保证。所提出的QoS调度方案进行了比较，与现有的QoS调度方案中提出的文献在最近的过去。仿真结果表明，所提出的调度方案能够在时延、时延违规率和吞吐量方面为WiMAX标准中定义的所有类型的业务提供严格的QoS保证，从而保持了公平性，并有助于消除低优先级业务的饥饿。系统的带宽利用率和资源的公平性指标也遇到了验证我们提出的调度方案提供的QoS。
2010-09-30 cs.NI
An Optimized BBR for Multipath Real Time Video Streaming
多径传输方案可以作为向最终用户提供更好的实验质量的有效方式。在多径实时的视频传输中，拥塞控制和分组调度是两个关键的研究问题。正如效用最大化理论所表明的那样，为了给终端用户提供更好的满意度，就必须提供更高的吞吐量和更低的传输延迟。拥塞控制负责收敛到最大可用带宽并避免导致网络拥塞。提出了一种针对实时的视频传输优化的延迟响应BBR（Delay-BBR）算法，其主要思想是在链路延迟超过一定阈值时降低发送速率，让中间路由器清空占用的缓存。实验表明，与QUIC-BBR和WebRTC-BBR相比，该算法具有更好的传输时延和更低的丢包率。并在拥塞控制算法的基础上引入了一种基于效用最大化理论的分组调度算法，与基准算法相比，进一步降低了帧传输延迟。
2019-01-26 cs.NI
On Packet Reordering in Time-Sensitive Networks
时间敏感型网络（IEEE TSN或IETF DetNet）可以容忍某些数据包重新排序。重排序缓冲器然后被用于提供按顺序递送，其参数（超时、缓冲器大小）可能影响最坏情况的延迟和延迟抖动。到目前为止，还没有精确的理解每流重新排序度量，也没有重新排序缓冲区的尺寸，以便提供最坏情况下的保证，如在这样的网络中所需要的。首先，我们表明，以前提出的每流度量，重新排序晚时间偏移（RTO），确定超时值。如果网络是无损的，另一个先前定义的度量，重新排序字节偏移量（RBO），确定所需的缓冲区。如果不能忽略分组丢失，则所需的缓冲区可能大于RBO，并且取决于抖动、流在其源处的到达曲线以及超时。然后，我们开发了一种演算来计算流路径的RTO，该方法使用了一种新的关系抖动和到达曲线，连同分解的路径到非保序和保序元素。我们还分析了最坏情况下的延迟，抖动和传播的到达曲线上的重新排序缓冲区的效果。我们特别表明，在一个无损（但非保序）的网络，重新排序是“免费的”，即它不会增加最坏情况下的延迟也不抖动，而在一个有损的网络，重新排序增加了最坏情况下的延迟和抖动。我们应用分析来评估在中间点放置重排序缓冲区的性能影响，并说明了两个工业测试案例的结果。
2021-06-21 cs.NI
Improved Network Calculus Delay Bounds in Time-Sensitive Networks
针对 TSN/DetNet 中数据包级流约束，本文提出直接利用数据包级到达曲线进行网络演算分析，以获得比转换为比特级曲线更紧的最坏情况延迟界。
2022-04-22 cs.NI
In-Order Delivery Delay of Transport Layer Coding
大量的流应用使用可靠的传输协议（如TCP）通过Internet传递内容。然而，由于数据包丢失恢复而导致的线头阻塞通常会导致不必要的行为和较差的应用层性能。传输层编码可以帮助从丢失的数据包中恢复，而无需等待重传，从而有助于缓解此问题。我们考虑使用一个在线的网络代码，插入编码的数据包内的基本数据包流的战略位置。如果需要重传，则发送附加的编码分组以确保接收器的解码能力。该方案的分析提供，有助于确定预期的按顺序的数据包传输延迟及其方差。数值结果，然后用来确定何时以及有多少编码的数据包应该插入到数据包流，除了确定减少的顺序延迟和可实现的速率之间的权衡。最后，分析结果与实验结果进行比较，以提供洞察如何最大限度地减少现有的传输层协议的延迟。
2014-08-06 cs.IT cs.NI math.IT
An SDN-Based Transmission Protocol with In-Path Packet Caching and Retransmission
本文提出了一种用于第五代（5G）通信网络的基于综合软件定义网络（SDN）的传输协议（SDTP），其中SDN控制器从物理网络收集网络状态信息以提高端主机之间的数据传输效率，并具有路径内分组重传。在SDTP中，我们首先开发了一种新的双向握手机制，用于在一对终端主机之间建立连接。在SDN控制模块的帮助下，用于建立E2E连接的信令交换被迁移到控制平面，以提高数据平面中的资源利用率。设计了一种新的SDTP数据包报头格式，以支持具有路径内数据包缓存和数据包重传的高效数据传输。基于新的数据包格式，提出了一种新的基于路径接收器的丢包检测和基于缓存的包重传方案，以实现丢失包的路径快速恢复。大量的仿真结果验证了所提出的协议的有效性，在低连接建立延迟和低端到端的数据包传输延迟。
2019-02-22 cs.NI
Can Determinacy Minimize Age of Information?
信息量度量（AoI）是一种新提出的信息新鲜度的性能度量。它与传统的延迟度量不同，因为它是以目的地为中心的，并测量自上次接收到的源处生成的新信息更新以来所经过的时间。AoI已经分析了几种搜索模型，并在文献中研究了优化AoI过到达率和服务率的问题。我们考虑在更新生成和服务时间分布的空间上最小化AoI的问题。特别是，我们问确定性，即定期生成更新数据包和/或确定性服务，优化AoI。通过考虑几个服务系统，我们表明，在某些设置中，确定性服务实际上可以导致在最坏的情况下AoI，而重尾分布式服务可以产生最小的AoI。这导致了一个有趣的结论，在某些集群系统中，最小化预期分组延迟或分组延迟方差的服务时间分布实际上会导致最坏情况的AoI。这暴露了AoI度量和分组延迟之间的根本区别。
2019-01-14 cs.NI
