Resource Scheduling for Mixed Traffic Types with Scalable TTI in Dynamic TDD Systems
本文分析了以用户为中心的调度方法的性能优势，利用动态时分双工（TDD）和可变传输时间间隔（TTI），其中下行链路与上行链路的比率和TTI持续时间可以适应业务负载的灵活性。联合优化问题的制定考虑了每个用户在可持续延迟和期望吞吐量方面的个人要求，从而实现了真正的以用户为中心的调度方法。此外，开发的解决方案进行评估的情况下，混合业务类型，移动宽带（MBB）和关键任务通信（MCC），显示出显着的性能增强所提出的方案在基线动态TDD方案与固定的TTI方面的MBB用户的可实现的吞吐量和MCC用户的保证延迟。
2017-09-11 cs.NI
Optimal Scheduling for Fair Resource Allocation in Ad Hoc Networks with Elastic and Inelastic Traffic
本文研究的问题，拥塞控制和调度的ad hoc无线网络，必须支持的混合尽力而为和实时业务。优化和随机网络理论已经成功地设计了公平的资源分配架构，以满足长期的吞吐量需求。然而，据我们所知，严格的数据包延迟的最后期限没有考虑在这个框架之前。在本文中，我们提出了一个模型，将服务质量（QoS）的最后期限的数据包的要求，在优化框架。该问题的解决方案导致联合拥塞控制和调度算法，该算法公平地分配资源以满足弹性流和非弹性流的公平性目标以及非弹性流的每个分组延迟要求。
2009-12-13 cs.NI
Low-Complexity Dynamic Resource Scheduling for Downlink MC-NOMA Over Fading Channels
在本文中，我们研究动态资源调度（即，联合用户、子信道和功率调度）用于时变衰落信道上下行链路多信道非正交多址（MC-NOMA）系统。具体来说，我们解决加权平均和速率最大化问题的服务质量（QoS）的约束。特别是，为了促进快速资源调度，我们专注于开发一个非常低的复杂度算法。为此，通过利用拉格朗日对偶和随机优化理论，我们首先开发了一个机会MC-NOMA调度算法，从而将原问题分解为一系列的子问题，每个时隙一个。因此，资源调度工作在一个在线的方式，解决一个子问题，每个时隙，使其更适用于实际系统。然后，我们进一步开发了一种启发式的联合子信道分配和功率分配（Joint-SAPA）算法，具有非常低的计算复杂性，称为Joint-SAPA-LCC，解决每个子问题。最后，通过仿真，我们表明，我们的联合SAPA-LCC算法提供了良好的性能相媲美，现有的联合SAPA算法，尽管需要低得多的计算复杂性。我们还表明，我们的机会MC-NOMA调度算法，其中的联合SAPA-LCC算法嵌入工作良好，同时满足给定的QoS要求。
2021-08-15 cs.IT cs.NI math.IT
Approaching Optimal Centralized Scheduling with CSMA-based Random Access over Fading Channels
基于载波侦听多址接入（CSMA）的分布式算法可以像集中式最大权策略一样获得最大容量区域。尽管它们能够实现吞吐量最优，但这些算法要么会产生大的延迟，具有很大的复杂度，要么只能在非衰落信道上运行。在这封信中，通过假设任意的回退时间，我们首先提出了一个完全分布式的随机算法，其性能可以推到集中的最大权重策略的性能，不仅在吞吐量方面，而且在延迟完全连接的干扰网络与衰落信道。然后，我们提出的算法的启发，介绍了一个可实现的分布式算法的实际网络与保留计划。我们表明，所提出的实用算法仍然可以实现集中式最大权重政策的性能。
2016-04-01 cs.IT cs.NI math.IT
Performance Comparison of Packet Scheduling Algorithms for Video Traffic in LTE Cellular Network
在本文中，我们研究了下行链路分组调度算法提出的LTE蜂窝网络。本文重点研究了三种最有前途的调度算法：FLS算法、EXP算法和EXP算法。这三种算法的性能进行了视频流量在车载环境中使用LTE-Sim模拟器。在半径为1 km的固定有界区域中，设置了不同数量的用户，从10 - 60。本研究的主要目标是提供有助于LTE蜂窝网络分组调度器设计过程的结果，旨在获得更好的整体性能用户。仿真结果表明，FLS方案在平均系统吞吐量、平均分组时延、PLR等方面都优于传统的FLS方案，并且具有令人满意的公平性指标。
2013-07-11 cs.NI
Randomized Scheduling of Real-Time Traffic in Wireless Networks Over Fading Channels
尽管有丰富的文献调度算法的无线网络，算法，可以提供最后期限保证的数据包交付的一般业务和干扰模型是非常有限的。在本文中，我们研究的问题，实时的【形】业务调度下的冲突图干扰模型与不可靠的链路，由于信道衰落。没有在截止日期内成功交付的数据包是没有价值的。我们认为流量（数据包到达和最后期限）和衰落（链路可靠性）的过程，演变为一个未知的有限状态马尔可夫链。性能指标是效率比，这是每个链路的数据包在其截止日期内交付的最佳（未知）的政策相比的分数。我们首先展示了一个转换结果，表明经典的非实时调度算法可以移植到实时的【形】设置，并产生一个恒定的效率比，特别是，最大权重调度（MWS）产生的效率比为1/2。然后，我们提出了随机算法，实现效率比严格高于1/2，仔细随机的最大时间表。我们进一步提出了低复杂度和短视的分布式随机算法，并表征其效率比。仿真结果验证了随机算法优于经典算法，如MWS和GMS。
2021-01-13 cs.IT cs.NI math.IT
5G NR-V2X Scheduling Approaches for CPM Variable Size Traffic
University of Bologna（博洛尼亚大学）；CNIT（意大利信息与通信技术研究中心）；University of Modena and Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学）
针对CPM流量大小可变问题，比较NR-V2X Mode 2调度策略，发现资源使用稳定性比瞬时负载优化更重要。
2026-06-26 cs.NI
A Heuristic Scheduling Scheme in Multiuser OFDMA Networks
传统的异构业务调度方案利用实时业务的零延迟约束，其目标是最小化实时用户之间的平均分组延迟。然而，在轻负载或中等负载的网络中，这种策略是不必要的，并导致非实时用户的低数据吞吐量。在本文中，我们提出了一种启发式调度方案来解决这个问题。该方案测量并分配调度优先级给实时和非实时用户，并同时调度两个用户类的无线电资源。仿真结果表明，该方案能有效地处理具有不同QoS要求的异构业务调度，并消除了各种业务负载下实时业务和非实时业务之间的不公平性。
2008-09-19 cs.NI
Joint Scheduling of URLLC and eMBB Traffic in 5G Wireless Networks
新兴的5G系统将需要有效地支持增强型移动宽带流量（eMBB）和超低延迟通信（URLLC）流量。在这些系统中，时间被划分为时隙，时隙被进一步细分为微时隙。从调度的角度来看，eMBB资源分配发生在时隙边界处，而为了减少延迟，URLLC业务在小时隙时间尺度处抢先重叠，从而导致eMBB分配的选择性叠加/打孔。这种方法能够在对eMBB流量的潜在速率损失下实现最小的URLLC延迟。我们研究联合EMBB和URLLC的路由器，这样的系统，具有双重目标的EMBB流量的效用最大化，同时立即满足URLLC的需求。对于线性速率损失模型（对eMBB的损失在URLLC叠加/打孔的量中是线性的），我们推导出最优联合调度器。有些反直觉，我们的研究结果表明，我们的双重目标可以满足的迭代梯度调度器的eMBB流量，预计从URLLC流量的预期损失，随着URLLC需求调度器，是不经意的eMBB信道状态，效用函数和分配决定的eMBB调度器。接下来，我们考虑一个更一般的类（凸/阈值）的损失模型和研究最佳的在线联合eMBB/URLLC路由器在广泛的类的信道状态依赖，但小时隙均匀的政策。一个关键的观察是，与线性速率损失模型不同，对于凸和阈值速率损失模型，最优eMBB和URLLC调度决策不解耦，并且联合优化是满足双重目标所必需的。我们通过模拟验证了我们的制造商的特性和优势。
2018-08-25 cs.NI
Configured Grant Scheduling for the Support of TSN Traffic in 5G and Beyond Industrial Networks
UWICORE Laboratory, Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH)（埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学）；HW and Communication Systems Area, Ikerlan Technology Research Centre（伊克兰兰技术中心）
针对5G不原生支持确定性通信的问题，提出一种5G配置授权调度方案，利用TSN流量特征协调调度决策，在支持多周期TSN流方面优于现有技术。
2026-07-01 cs.NI
PDU-set Scheduling Algorithm for XR Traffic in Multi-Service 5G-Advanced Networks
本文提出一种利用PDU集信息的动态分组调度算法，在保持eMBB吞吐量不变的情况下，将5G-Advanced网络中XR容量提升高达45%。
2023-11-15 cs.NI
An Adaptive Flow-Aware Packet Scheduling Algorithm for Multipath Tunnelling
本文提出了AFMT，一个数据包调度算法，以实现自适应流量感知的多径隧道。AFMT有两个独特的属性。首先，它实现了鲁棒的自适应流量分流的子隧道。其次，它检测和调度突发的数据包内聚，一个方案，已经使流量分裂负载均衡与很少或没有数据包重新排序。NS-3在不同网络拓扑结构上的实验表明，AFMT成功地处理了由于背景流量而变化的路径特性，同时提高了吞吐量和可靠性。
2020-09-09 cs.NI
Upstream traffic capacity of a WDM EPON under online GATE-driven scheduling
无源光网络越来越多地用于接入互联网，了解未来长距离多通道变体的性能非常重要。在本文中，我们讨论了动态带宽分配（DBA）算法用于管理上行资源的WDM EPON的要求，并提出了一个简单的新的DBA算法，是相当有效的比经典的方法。我们证明了该算法模拟了多服务器轮询系统，并推导出适用于一般流量过程的容量公式。我们评估延迟性能的仿真表明所提出的调度的优越性。建议的调度器提供了相当大的灵活性，是特别有效的长距离接入网络中的传播时间很高。
2010-02-11 cs.NI
Performance Analysis Of Resource Scheduling In LTE Femtocells Networks
3GPP已经引入了LTE毫微微小区来操纵室内用户的业务并最小化宏小区上的费用。LTE业务处理中的关键机制是分组调度器，其负责在频率和时间维度上向活动流分配资源。因此，有必要对毫微微蜂窝网络的调度算法进行分析。在本文中，我们介绍了三种不同的调度算法的性能分析的混合类型的流量在LTE毫微微蜂窝网络。具体研究从吞吐量、丢包率、公平性指标和频谱效率等方面进行了评估
2015-01-08 cs.NI
Comparison of Flow Scheduling Policies for Mix of Regular and Deadline Traffic in Datacenter Environments
数据中心是提供云计算服务的主要基础设施。这样的基础设施可以由生成数据中心业务的频谱的大量租户和应用共享。延迟敏感的应用和具有特定服务水平协议（SLA）的应用生成截止期限约束的流，而其他应用发起期望尽可能早地交付的流。因此，数据中心流量是两种类型的流的混合：截止日期和常规。有几个调度策略，无论是流量类型，重点是最大限度地减少完成时间或最后期限错过率。在这份报告中，我们应用了几种调度策略，以混合流量的情况下，而不同的比例定期到最后期限的流量。我们认为FCFS（先到先服务），SRPT（最短剩余处理时间）和公平共享的截止日期不可知的方法和最早的截止日期优先（EDF）与FCFS或SRPT的截止日期感知计划的组合。此外，对于后者，我们考虑了优先考虑截止日期流量（截止日期优先）和优先考虑常规流量（截止日期最后）的两种情况。我们研究了轻尾和重尾流的大小分布和测量的平均值，中位数和尾流完成时间（FCT）的定期流随着截止日期错过率（DMR）和平均延迟截止日期流。我们还考虑了轻载（低利用率）和重载（高利用率）两种操作制度。我们发现，截止日期感知方案的性能是高度依赖于截止日期流量的分数。对于轻尾流，我们发现FCFS在尾时间和平均延迟方面表现更好，而SRPT在平均时间和截止日期错过率方面表现更好。对于重尾流大小，除了尾部时间，SRPT在所有其他指标中表现更好。
2017-07-07 cs.NI
Low-complexity joint user and power scheduling in downlink NOMA over fading channels
非正交多址（NOMA）被认为是下一代蜂窝网络最有前途的无线电接入技术之一。本文研究了衰落信道下NOMA下行链路的用户和功率联合调度问题。具体来说，我们专注于一个随机优化问题，以最大限度地提高加权平均和率，同时确保给定的最低平均数据率的用户。为了解决这个问题，我们首先开发了一个机会主义的用户和功率调度算法（OUPS）的对偶和随机优化理论的基础上。通过OUPS，随机问题转化为一系列的确定性的瞬时加权和速率最大化的每个时隙。因此，我们另外开发了一种启发式算法，具有非常低的计算复杂性，称为用户选择和功率分配算法（USPA），瞬时加权和速率最大化问题。通过仿真结果，我们证明了USPA提供了接近最佳的性能与非常低的计算复杂性，和OUPS很好地保证给定的最小平均数据率。
2021-01-08 cs.IT cs.NI cs.SY
A Robust Scheduling of Cyclic Traffic for Integrated Wired and Wireless Time-Sensitive Networks
ABB Corporate Research（ABB企业研究）；University of Modena and Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学）
本文针对有线与无线融合TSN中无线链路抖动带来的调度不确定性，提出基于线性规划和可调鲁棒性参数Γ的循环流量鲁棒调度方法，并设计多项式时间启发式算法，在大规模拓扑中实现90%的TSN流调度。
2025-09-19 cs.NI
ARTSN: Exact and Adaptive Self-triggered Traffic Scheduling for ARTS Networks
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；Pengcheng Laboratory（鹏城实验室）；Hanshan Normal University（韩山师范学院）
针对自触发流量波动性和缺席性挑战，提出ARTSN调度范式，利用可推断到达信息实现精确离线调度，并设计自适应在线时隙释放机制，显著提升可调度性、可扩展性和效率。
2026-06-15 cs.NI
End-to-End Asynchronous Traffic Scheduling in Converged 5G and Time-Sensitive Networks
针对5G与TSN融合中因抖动和时钟偏差导致的端到端时延问题，提出AAM异步接入机制及协同资源调度模型，并通过OMNET++仿真验证其优越性能。
2023-12-16 cs.NI
Max-Weight Scheduling in Queueing Networks with Heavy-Tailed Traffic
研究了单跳路由网络中的分组调度问题，分析了重尾业务对最大权调度性能的影响。作为一个性能指标，我们使用的延迟稳定的流量：流量是延迟稳定的，如果其预期的稳态延迟是有限的，否则延迟不稳定。首先，我们证明了一个重尾的交通流是延迟不稳定的任何调度策略。然后，我们专注于著名的最大权重调度策略，并表明，轻尾流与重尾流的冲突也是延迟不稳定的。这是真实的，而不管轻尾流的速率或尾部分布，或网络中的其他调度约束。令人惊讶的是，我们表明，轻尾流可以延迟不稳定，即使它不与重尾交通冲突。此外，在这种情况下，延迟稳定性可能取决于轻尾流的速率。最后，我们把我们的注意力转移到类的最大权重-a调度策略，我们表明，如果a-参数选择适当，那么稳态队列长度的a-时刻的总和是有限的。我们提供了一个明确的上界，后者的数量，从中我们得到的结果相关的延迟稳定的交通流量，和缩放的时刻的稳态队列长度与交通强度。
2011-08-01 cs.NI math.PR
Scheduling links for heavy traffic on interfering routes in wireless mesh networks
我们考虑无线网状网络和调度的问题，一组给定的路由的假设下，一个繁忙的交通模式的链接。我们假设一些TDMA协议提供了同步时隙的背景，并试图调度路由的链路，以最大限度地增加每个时隙发送到目的地的数据包的数量。我们的方法是构造一个无向图G，并以启发式方式获得G的节点多色，可以变成有效的链路调度。在G中，每个节点表示要调度的链路，并且边被设置为表示对于任何给定的干扰假设集合的每个可能的干扰。我们提出了两种基于多色的算法，并通过大量的模拟研究其性能。两种启发式方法之一是基于通过动态利用原本会被浪费的通信机会的可用性来放松节点多色的概念。我们已经发现，因此，其性能明显优于其他的。
2011-06-08 cs.NI
Selective Fair Scheduling over Fading Channels
在资源分配中强加公平会导致系统吞吐量的损失，称为公平代价（$PoF$）。在无线调度中，当为具有非常差的信道质量的用户服务时，$PoF$增加，因为调度器浪费资源试图公平。本文提出了一种新的资源分配框架，严格解决这个问题。我们引入了选择性公平：只对选定的用户公平，并通过暂时阻止其余用户来改进$PoF$。我们研究了相关的准入控制问题，找到用户的选择，最大限度地减少$PoF$的选择性公平性，并表明，这种组合问题可以有效地解决，如果可行性集满足一个条件，在我们的模型中，它足够的无线信道随机支配。利用选择性公平，我们设计了一个随机的框架，我们最大限度地减少$PoF$受到SLA，这将确保遍历用户提供足够频繁。在这种情况下，我们提出了一个在线的政策，结合漂移加惩罚技术与基于服从的调度专家，我们证明它达到了最佳的$PoF$。仿真结果表明，我们的智能阻塞优于40 $\%$在吞吐量以前的方法，满足SLA阻止低信噪比用户。
2018-01-05 cs.IT cs.NI math.IT
FLEX: Joint UL/DL and QoS-Aware Scheduling for Dynamic TDD in Industrial 5G and Beyond
German Research Center for Artificial Intelligence GmbH (DFKI)（德国人工智能研究中心）；RPTU University Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道莱布尼茨理工大学）
FLEX通过动态调整TDD时隙中的上行/下行比例，满足工业5G及更高级别网络中异构QoS需求，实现与传统调度相似的吞吐量并确保双向流量优先级。
2026-04-16 cs.NI
OpenCV2X: Modelling of the V2X Cellular Sidelink and Performance Evaluation for Aperiodic Traffic
OpenCV 2X是第三代合作伙伴计划（3GPP）Release 14 Cellular Vehicle to Everything（C-V2X）侧链路的第一个公开可用的开源仿真模型，它构成了后续版本中5G NR模式2的基础。该模型完全符合现有的车辆服务和应用层，包括汽车和标准社区定义的消息集，提供完全标准化的跨层通信模型。使用这个模型，我们展示了当前的侧链路调度机制如何在调度具有高度非周期性通信特性的应用程序时表现不佳，例如ETSI协作感知消息（CAM）。然后，我们提供了第一个深入的评估专用的每包非周期性调度机制，与现有的算法参数化的计划。本文强调，应用程序模型所表现出的非周期性的水平极大地影响调度性能。最后，我们分析了如何调度机制可能共存。
2021-03-24 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
A Greedy Link Scheduler for Wireless Networks with Fading Channels
我们考虑衰落信道下无线网络的链路调度问题，其中链路速率随时间变化。由于吞吐量最优调度器的高计算复杂性，我们提供了一个低复杂度的贪婪链路调度器GFS，具有可证明的性能保证。我们表明，我们的贪婪调度器的性能可以使用本地池化因子（LPF）的网络图，它以前已被用来表征的贪婪最大调度（GMS）策略的稳定性与静态信道的网络进行分析。我们推测，在衰落信道下，GFS的性能是GMS性能的一个下界
2012-03-09 cs.IT cs.NI math.IT
FlexScatter: Predictive Scheduling and Adaptive Rateless Coding for Wi-Fi Backscatter Communications in Dynamic Traffic Conditions
本文提出 FlexScatter，一种 Wi-Fi 背散射通信系统，通过基于激励预测的调度策略与结合 LDPC 和喷泉码的自适应无速率编码算法，有效应对动态信道与低能耗挑战，显著降低误码率并提升能效与系统效用。
2024-12-12 cs.NI
Configured Grant for Semi-Deterministic Traffic for Ultra-Reliable and Low Latency Communications
在新无线电第三代合作伙伴计划版本16中已经采用了配置的基于授权的分配。该方案有利于支持用于工业通信的超可靠和低延迟通信，这是关键的第五代移动通信使用场景。该调度机制使得具有周期性业务的用户能够容易地发送其数据，并且绕过调度请求和调度授权所需的信令;并且提供低延迟接入。为了促进超可靠通信，调度机制可以允许用户在预定义时段中的连续重复时机处发送冗余传输。然而，对于具有半确定性流量的用户，基于配置授权的分配的可靠性和延迟性能恶化。这可能是由于，例如，延迟的数据到达缓冲器中，并且用户不能发送其重复，这导致可靠性降低。为了提高半确定性流量的配置授权可靠性性能，我们考虑了各种分配设计，例如，附加的未许可频谱、或在配置授权周期中的灵活传输、或允许重复之间的时间间隙等。这些增强可以是第六代配置授权模型的垫脚石。
2020-09-10 cs.NI
Message-Level Scheduling for RLNC-Coded Multi-Source Traffic
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Shenzhen Graduate School, School of Electric and Computer Engineering, Peking University（北京大学深圳研究生院电气与计算机工程学院）
本文提出MAIDS调度算法，用于最小化RLNC编码多消息流的加权解码延迟，在特定条件下证明最优，并仿真验证其性能优于基线。
2026-09-11 cs.NI
An Adaptive Power Efficient Packet Scheduling Algorithm for Wimax Networks
在802.16/802.16e网络中，接纳控制方案和调度算法被设计为提供QoS服务，并且许多研究已经调查了这些问题。但是现有的调度算法很少考虑信道条件和业务类的优先级。虽然已经为IEEE 802.16e提出了许多节能机制，但是还没有研究如何最小化具有多个实时连接的IEEE 802.16e移动站的功耗。此外，它们主要考虑IEEE 802.16e网络中的非实时的连接.在本文中，我们建议设计一个自适应的功率有效的数据包调度算法，提供了一个最小的公平分配的信道带宽为每个数据包流，并另外最大限度地减少功耗。在自适应调度算法中，分组根据信道条件自适应地从不同优先级的业务类别中按照分配的时隙发送。假设如果具有不良信道条件的高优先级业务队列的缓冲器大小超过阈值，则将通过调整现有低优先级业务的睡眠占空比来增加这些流的优先级，以防止饥饿。仿真结果表明，我们提出的调度器实现了更好的信道利用率，同时最大限度地减少延迟和功耗。
2010-05-24 cs.NI
Payload-Size and Deadline-Aware Scheduling for Time-critical Cyber Physical Systems
与以前的移动网络相比，长期演进（LTE）提供了更高的传输速度、显著更低的时延和广泛的可用性，使LTE有资格用于传统人对人（H2 H）以及快速增长的车对X（V2X）和网络物理系统（CPS）通信领域中的各种不同应用和服务。因此，可以观察到移动数据业务的稳定增长，这反映在不同业务类别之间的交互增加。为了确保在未来的时间关键数据的及时传输，我们提出了新的有效载荷大小和截止日期感知（PayDA）调度方法，并比较其性能与其他常见的分组调度机制的截止日期的遵守。性能分析是在复杂的开源LTE仿真环境LTE-Sim中完成的。结果表明，对于高混杂数据业务，平均延迟可以减少20倍，平均数据率可以提高约3.5倍。在大量均匀和时间关键的数据流量的情况下，平均截止日期未命中率（DMR）可以降低约35%。
2018-02-21 cs.NI
Scheduling Low Latency Traffic for Wireless Control Systems in 5G Networks
我们考虑在无线通信链路上分配5G无线电资源以控制工业环境中常见的一系列独立的低延迟无线控制系统的问题。每个控制系统向基站发送状态信息，以在严格的等待时间要求下计算控制信号。可以通过将上行链路业务限制到每个5G帧中的单个子帧来满足这种延迟要求，从而确保毫秒延迟界限，同时留下剩余子帧可用于调度开销和共存的宽带业务。线性分配问题可以被公式化以最小化分组丢弃的预期数量，但是仅这一点不足以实现良好的性能。我们提出了一个最佳的调度控制操作成本，根据当前的控制系统的需求分配资源。在模拟实验中测试了由此产生的控制感知调度方法，这些实验表明，在所提出的时间切片帧结构下，相对于控制不可知调度，5G设置中的性能得到了大幅改善。
2019-10-30 cs.NI eess.SP
Payload-size and Deadline-aware Scheduling for Upcoming 5G Networks: Experimental Validation in High-load Scenarios
高数据率、低时延和广泛的可用性是当前蜂窝网络技术用于许多不同应用的关键属性。然而，不同数据业务类型在相同的基于4G/5G的公共移动网络中的共存导致竞争传输的干扰数据业务的显著增长。特别是在时间关键和高度动态的网络物理系统（CPS）和车联网（V2X）应用的背景下，遵守最后期限以及因此有效分配稀缺的移动无线电资源是非常重要的。因此，调度解决方案需要提供一个很好的权衡之间的遵守期限和频谱效率的资源分配在移动网络。在本文中，我们提出的有效载荷大小和截止日期感知（PayDA）调度算法使用软件定义无线电（SDR）为基础的eNodeB的实验验证的结果。实验验证的结果证明了所提出的PayDA调度算法的高效率的时间要求严格的应用程序在杂项和均匀的数据流量的情况下。
2018-06-26 cs.NI
Configured Grant for Ultra-Reliable and Low-Latency Communications: Standardization and Beyond
在第三代合作伙伴计划新无线电版本15中已经引入了上行链路配置的授权分配。这有利于支持工业通信的超可靠和低延迟通信，这是一种关键的第五代移动通信使用场景。这种调度机制使得具有周期性业务的用户能够容易地发送其数据，并且绕过调度请求和调度许可所需的控制信令，并且提供低延迟接入。为了促进超可靠的通信，调度机制可以允许用户在预定义的时间段内发送连续的冗余传输。然而，如果业务是半确定性的，则当前标准化配置的授权分配不被配备为仿真业务，因为配置的授权的时段是预先配置的和固定的。本文介绍了Release 15和Release 16中用于配置授权分配的标准化过程的最新进展，以及用于适应配置授权分配的半确定性流量行为的预期解决方案。
2022-10-17 cs.NI
Predictive Dynamic Scheduling for Deterministic Communications in Beyond 5G
Uwicore laboratory, Universidad Miguel Hernández de Elche（乌维科实验室，埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学）
提出一种预测性动态调度方案，利用流量预测为当前请求分配资源并避免预留未来可能需要的资源，以支持混合流量和不同QoS需求下的确定性通信。
2026-06-16 cs.NI
Protocol design for energy efficient OLT transmitter in TWDM-PON guaranteeing SLA of up-stream and down-stream traffic
环境和经济的考虑促使人们研究设计节能的时分波分复用以太网无源光网络（TDM-EPON），它是TDM-EPON的未来延伸。在TDM-EPON中，已经存在大量的研究来实现光网络单元（ONU）处的节能，这可以容易地应用于TWDM-EPON ONU。然而，TWDM-EPON提供了在光线路终端（OLT）处节省能量的额外机会。所有现有的协议主要是为了节省OLT接收机的能量而设计的。在OLT接收时节省能量的协议仅取决于上行（US）业务调度，而其发射机对应物取决于US和下行（DS）调度，因为OLT将GATE消息与DS业务一起发送。美国和DS调度有一个基本的区别。MAC协议不允许在ONU的REPORT到达多个不相交时隙后调度其US流量。然而，这种限制对于DS业务是不存在的，因此，ONU的授权大小可以被划分，并且每个部分可以在不同的时间被调度。在本文中，我们提出了一种方法，节省能源的OLT发射机在TWDM-EPON，同时满足SLA。这包括一个启发式算法来划分DS授权和调度它们。通过大量的模拟，我们证明了所提出的方法提供了一个显着的提高能源效率相比，现有的协议（高达45%）。
2019-09-24 cs.NI
Predictive Configured Grant Scheduling for Deterministic Wireless Communications
Uwicore laboratory, Universidad Miguel Hernández de Elche（穆尔西亚侯爵大学）
提出一种基于流量预测并考虑预测误差的预测性配置授权调度方案，通过预分配资源提高满足有界时延需求的能力，支持确定性服务并提升资源利用率。
2026-06-17 cs.NI
An Adaptable and Agnostic Flow Scheduling Approach for Data Center Networks
云应用重塑了互联网的服务和基础设施模式。搜索引擎、社交网络、内容交付以及零售和电子商务网站都属于这类应用。运行这些应用程序的数据中心架构中的一个重要元素是通信基础设施，通常称为数据中心网络（DCN）。DCN必须解决的一个关键挑战是云应用程序的流量处理，由于其属性，云应用程序的流量与其他互联网应用程序的流量有本质的不同。为了提高应用程序的响应能力和吞吐量，DCN应该能够优先处理短流（几KB）而不是长流（几MB）。然而，考虑到业务呈现的时间和空间变化，关于流大小的信息不能提前获得以规划流调度。在本文中，我们提出了一个自适应的机制，称为自适应工作负载无关流调度（AWAFS）。这是一种可适应的方法，可以以不可知的方式调整DCN转发设备的调度配置。这种不可知的调整有助于减少这些短流的流完成时间（FCT），这些短流约占云应用程序处理的流量的85%。我们的评估结果的基础上模拟表明，AWAFS可以减少平均FCT短流16.9%和45.2%之间的最佳现有的不可知的非适应性解决方案相比，而不会引起饥饿长流。事实上，它可以为长流量提供高达39%的改善。此外，AWAFS可以在网络中存在的流量具有高度异质性的情况下改善短流的FCT，平均FCT减少高达5%，尾部FCT减少15%。
2022-03-01 cs.NI
Recursive Periodicity Shifting for Semi-Persistent Scheduling of Time-Sensitive Communication in 5G
各种传统和新兴的工业控制应用为5G/6 G网络创造了周期性和时间敏感的通信（TSC）需求。由于分配和到达分组之间的周期性不对准导致显著的等待延迟，最先进的半持久调度（SPS）技术不能满足这种类型的关键业务的要求。为了解决这一挑战，我们开发了一种新的递归周期性移位（RPS）-SPS计划，提供了一个最佳的调度策略，通过递归对齐的时间分配，直到时间不匹配被最小化。RPS可以在对调度框架进行最小修改的情况下在5G无线网络中实现。性能评估表明，所提出的方案的有效性，在任意流量周期的失调延迟最小化。
2021-09-03 cs.NI
On the impact of TCP and per-flow scheduling on Internet performance (extended version)
互联网性能与TCP和UDP协议的属性密切相关，共同负责绝大多数互联网流量的传输。这些协议在FIFO队列下的行为以及网络拥塞的影响是很好理解的。然而，没有全面的分析时，流感知机制，如每流调度和丢弃策略部署。以前的模拟和实验结果留下了一些未回答的问题。在本文中，我们通过一组流体非线性常微分方程的瞬时吞吐量和N个长寿命的TCP源的缓冲区占用三个按流调度纪律（公平优先，最长队列第一，最短队列第一）和最长队列丢弃缓冲区管理建模来解决这个问题。我们研究了系统的演化和分析表征的固定制度：封闭形式的表达式推导出固定的吞吐量/发送速率和缓冲区占用，使深入了解TCP流量的短期/长期公平性。同样，我们提供的UDP流在TCP流量的存在下所经历的损失率的表征。
2009-10-23 cs.NI
A Dynamic Resource Scheduling Algorithm Based on Traffic Prediction for Coexistence of eMBB and Random Arrival URLLC
本文针对eMBB与随机到达URLLC共存场景，提出基于URLLC流量预测的eMBB码块配置与微时隙抢占联合调度算法，在保障URLLC可靠性的同时提升eMBB吞吐量。
2024-09-04 cs.NI eess.SP
Data-Driven Predictive Scheduling in Ultra-Reliable Low-Latency Industrial IoT: A Generative Adversarial Network Approach
迄今为止，基于模型的低延迟可靠通信对于时间关键的无线控制系统至关重要。在这项工作中，我们研究了下行链路（DL）的制造商到执行器调度问题，在无线工业网络，使中断概率最小化。与现有文献中基于公知的平稳衰落信道模型相比，我们假设一个任意的和未知的信道衰落模型，它只能通过样本。为了克服有限的数据样本的问题，我们调用的生成对抗网络框架，并提出了一个在线的数据驱动的方法来联合调度DL传输和学习的信道分布在线的方式。数值结果表明，该方法可以有效地学习任何任意的信道分布，并进一步实现最佳性能，通过使用预测的中断概率。
2020-05-10 cs.NI eess.SP
Costly Circuits, Submodular Schedules: Hybrid Switch Scheduling for Data Centers
混合交换-其中高带宽电路交换机（光学或无线）与低带宽分组交换机结合使用-是当今大规模数据中心中互连服务器的有前途的替代方案。电路交换机提供了一个非常高的链路速率，但招致一个不平凡的重新配置延迟，这使得他们的调度具有挑战性。在本文中，我们展示了一个轻量级的，简单的和接近最优的调度算法，权衡配置成本与重新配置的好处，符合交通需求。该算法与子模块优化有很强的联系，其性能至少是最优时间表的一半，并且在各种交通需求设置中严格优于现有技术。这些想法自然概括为：我们看到，间接路由导致指数连通性;这是多跳路由的能力的另一种现象，不同于公知的负载均衡效应。
2015-12-23 cs.NI
Queue Length Asymptotics for Generalized Max-Weight Scheduling in the presence of Heavy-Tailed Traffic
研究了重尾业务下广义最大权调度系统稳态队长分布的渐近行为。我们考虑一个由两个并行队列组成的系统，由一个服务器提供服务。其中一个队列接收重尾流量，另一个队列接收轻尾流量。我们研究了一类吞吐量最优的最大权重α调度策略，并得到了稳态队长分布的一个精确的渐近刻画。特别是，我们表明，轻队列分布的尾部比幂律曲线，其尾部系数，我们明确获得更重。我们的渐近表征还包含一个直观的令人惊讶的结果-著名的最大权重调度政策导致最坏的可能尾部的轻队列分布，在所有非空闲的政策。基于上述关于最大权重α策略的否定结果，我们分析了对数最大权重（LMW）调度策略。我们表明，LMW政策保证了一个指数衰减的光队列尾部，同时仍然是吞吐量最优。
2010-07-24 cs.IT cs.NI math.IT
On the Power of Randomization for Scheduling Real-Time Traffic in Wireless Networks
在本文中，我们考虑在冲突图干扰模型和单跳流量的无线网络中的实时的【形】流量调度问题。目标是保证每个链路的至少一定比例的分组在其截止日期内被递送，这被称为递送率。这个问题已经研究了限制性的基于帧的流量模型，或贪婪的最大调度方案，如LDF（最大赤字第一），提供一般的流量模式差的交付率。在本文中，我们追求一种不同的方法，通过随机化的选择最大的链接，可以在每个时间发送。我们设计的随机策略在同位网络，多方网络，和一般的网络，可以实现交付率远远高于LDF所能达到的。此外，我们的研究结果适用于交通（到达和最后期限）的过程，发展为积极的经常性马尔可夫链。因此，这项工作是一个改进方面的效率和交通的假设相比，过去的工作。我们进一步提出了广泛的模拟结果，在各种交通模式和干扰图，以说明我们的随机化政策的收益LDF的变种。
2020-01-15 cs.IT cs.NI math.IT
Scaling 5G-TSN Bridges: Operating Regimes, Scheduling, and Time Synchronisation Under Heterogeneous Industrial Traffic
University College Cork（科克大学）
该研究针对5G NR桥接异构工业流量的可扩展性，在特定仿真平台上建模多类工业流量，分析三种运行机制、调度器性能及时序同步问题，为满足TSN低延迟需求提出无线配置优化方向。
2026-08-17 cs.NI
Multi-Agent Reinforcement Learning for Online Traffic Scheduling in Time-Sensitive Application
Universidade Federal de Minas Gerais（米纳斯吉拉斯联邦大学）；School of Electrical Engineering and Computer Science, University of Ottawa（渥太华大学电气工程与计算机科学学院）
针对动态XR驱动的MEC场景中TSN调度的挑战，本文提出基于HAPPO算法的MARL框架，将各TSN队列建模为自主智能体，可降低平均帧等待时间最多26.8%、最坏情况延迟约16.8%。
2026-08-07 cs.AI cs.NI
On the Problem of Wireless Scheduling with Linear Power Levels
在本文中，我们考虑的问题，在无线网络中的通信调度的SINR（信号干扰加噪声比）的约束在度量空间。节点被分配线性功率，即，对于每个发送器节点，功率是发送器与对应接收器之间的路径损耗的常数倍。这是成功传输的最小功率。我们提出了一个常数因子确定性近似算法，它至少适用于欧几里德衰落度量。同时得到了误差最大为常数的最优调度长度的近似值。为了深入了解问题的复杂性，我们证明了在某些度量空间中，这个问题是NP-困难的，并且不能在小于1.5的因子内近似。
2011-07-25 cs.NI
Analysis of Uplink Scheduling for Haptic Communications
虽然5G无线电的新机制和配置在提供超可靠的低延迟通信服务方面向前迈进了一步，特别是触觉通信，但它们可能会对其余的交通服务产生负面影响。在本文中，我们调查的上行链路接入过程中，不同的进步，在这个过程中如何提高交付的触觉通信，以及它如何影响网络中的其余交通服务。我们使用随机网络演算将这种影响建模为剩余服务。我们的研究结果表明，如何更快或更有效的资源之间的权衡可以取决于触觉数据，这是直接相关的触觉通信的应用领域的速率。
2018-09-26 cs.NI
SWP: Microsecond Network SLOs Without Priorities
云计算越来越多地用于延迟敏感的应用程序，重新激发了人们对提供网络尾部延迟的严格限制的兴趣。由于高度突发的应用需求、更快的链路速度和重尾消息大小的组合，在合理的网络利用率下实现这一目标已被证明是难以实现的。虽然优先级调度可以用于减少某些流量的尾部延迟，但这是以网络上所有其他流量的更差延迟行为为代价的。大多数运营商选择以非常低的平均利用率运行他们的网络，尽管增加了成本，但仍然遭受不良的尾部行为。本文采取了不同的方法。我们建立了一个系统swp，帮助运营商（和网络设计者）理解和控制尾部延迟，而不依赖于优先级调度。当网络工作负载发生变化时，swp被设计为实时提供网络交换机配置的建议，以保持每个流量类别的尾部延迟目标。swp的核心是一个有效的模型，用于模拟流量特性，端到端拥塞控制，和交换机调度的服务水平目标（SLO）的综合效果，以及一个优化器，调整分配给每个类的交换机级调度权重。通过对具有不同SLO的各种工作负载进行模拟，我们发现，为了满足与swp相同的SLO，FIFO将需要增加65%的链路容量，对于突发流量类具有严格SLO的场景，需要增加79%的链路容量。
2021-03-03 cs.NI
Low-Complexity Switch Scheduling Algorithms: Delay Optimality in Heavy Traffic
受数据中心网络应用的启发，本文研究了输入排队交换机的调度问题。虽然交换机中的吞吐量最大化算法是众所周知的，但延迟分析只是最近才开发出来的。它最近表明，著名的MaxWeight算法实现了最佳的缩放平均队列长度在稳定状态下，在繁忙的交通制度，是在一个因素小于$2$的一个普遍的下界。然而，MaxWeight由于其高时间复杂度而没有在实践中使用。在本文中，我们研究了几个低复杂度的算法，并表明他们的重流量性能是相同的最大权重。我们首先提出了一个负面的结果，挑选一个随机的时间表没有最佳的大流量缩放的队列长度，即使在均匀的流量。然后，我们表明，如果一个选择最好的两个匹配或修改一个随机匹配，即使是一点点，使用所谓的翻转操作，它会导致MaxWeight一样的大流量性能均匀的流量。然后，我们专注于非均匀流量的情况下，并表明，一个大类的低时间复杂度的算法具有相同的高流量性能的最大权重，只要它是确保一个最大权重匹配经常足够。我们还简要地讨论了这些算法的性能在大规模的高流量制度时，交换机的大小增加，同时与负载。最后，我们对一个新的算法进行了实证研究，比较其性能与现有的一些算法。
2021-05-17 cs.NI math.PR
Distributed Scheduling Algorithms for Crosspoint-Buffered Switches
由于业务量的迅速增长，对高速交换系统提出了更高的要求。这样的系统必须同时满足几个约束，例如，高吞吐量、低延迟和低复杂度。这使得它具有挑战性的设计一个有效的调度算法，并因此引起了相当大的研究兴趣。然而，以前的结果要么不能提供一个$100\%$吞吐量保证没有加速，或需要一个复杂的集中式调度。在本文中，我们设计了一个{ \it分布式} $100 \%$吞吐量算法的交叉点缓冲交换机，称为DISQUO，非常有限的消息传递。我们证明了DISQUO可以实现$100\%$吞吐量为任何允许的伯努利流量，具有较低的时间复杂度$O(1)$每个端口。据我们所知，这是第一个分布式算法，可以提供一个交叉点缓冲交换机的$100\%$吞吐量。
2014-06-17 cs.NI
An efficient distributed scheduling algorithm for relay-assisted mmWave backhaul networks
提出了一种新的分布式调度算法，该算法的目标是在中继辅助的树形mmWave回程网络中有效地调度上行和下行回程业务。讨论了控制消息的握手、本地调度的计算以及最终有效调度的确定。仿真结果表明，分布式算法的性能可以达到非常接近回程网络的最大业务需求，并且能够快速准确地适应小小区基站业务需求急剧变化的动态业务。
2022-02-16 cs.NI cs.SY eess.SY
Contract-based Scheduling of URLLC Packets in Incumbent EMBB Traffic
最近，超可靠和低延迟通信（URLLC）和增强型移动宽带（eMBB）服务在同一许可频谱上的共存已经获得了学术界和工业界的大量关注。然而，由于多种多样的多址接入协议、现有网络中的对比帧分布以及由这些服务提出的不同的服务质量要求，这些服务的共存并非微不足道。因此，这样的共存驱动器对一个具有挑战性的资源调度问题。为了解决这个问题，在本文中，我们首先调查的可能性调度URLLC数据包在现任eMBB流量。在这方面，我们制定了一个共存的优化问题，通过动态地采用叠加或打孔方案。特别地，目标是向URLLC用户提供频谱接入，同时减少对现任eMBB用户的干预。接下来，我们应用一对一匹配游戏来找到可以在同一频谱上共存的稳定URLLC-eMBB对。然后，我们应用契约理论框架设计合同，URLLC用户采用叠加方案。仿真结果表明，所提出的基于合同的调度方案实现了高达63%的eMBB率相比，“无URLLC”的情况下，“打孔”计划。
2020-04-01 cs.NI eess.SP
