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
Programmable Packet Scheduling
今天的交换机提供了一小套调度算法。虽然我们可以调整调度参数，但在交换机设计完成后，我们不能修改算法逻辑或添加全新的算法。本文提出了一种可编程的分组调度器的设计，它允许调度算法-潜在的算法是未知的今天-被编程到一个交换机，而不需要硬件重新设计。我们的设计建立在观察调度算法作出两个决定：以什么顺序调度数据包，何时调度它们。此外，在许多调度算法中，这些决定可以在分组排队时做出。我们利用这一观察，建立一个可编程的调度器使用一个单一的抽象：推入先出队列（PIFO），优先级队列，保持调度顺序和时间等算法。我们表明，一个可编程的调度程序使用PIFOs让我们的程序各种各样的调度算法。我们提出了一个详细的硬件设计，这个调度器的64端口10 Gbit/s的共享存储器开关与<4%的芯片面积开销的16纳米标准单元库。我们的设计允许我们对许多复杂的算法进行编程，例如5级分层调度器，每个级别都具有可编程的调度算法。
2016-02-19 cs.NI
Frequency and time domain packet scheduling based on channel prediction with imperfect CQI in LTE
无线系统中的数据分组传输的依赖于网络的调度基于信道质量的测量和反馈。针对LTE系统下行链路中同时存在多个不完美信道质量信息（CQI）导致的性能下降问题，提出了一种简单高效的实时的业务分组调度（PS）算法。首先提出了一种基于卡尔曼滤波器的频域信道预测器，用于从错误的信道质量反馈中恢复真实的CQI。然后，采用比例公平（PF）和修改的最大加权延迟优先（M-LWDF）算法的联合时域分组技术。仿真结果表明，该方案在系统吞吐量和丢包率方面具有较好的性能。
2013-09-09 cs.NI
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
Fuzzy-Controlled Scheduling of Route-Request Packets (FSRR) in Mobile Ad Hoc Networks
在ad hoc网络中，路由请求分组的调度应该与消息分组的调度不同，因为在消息分组的传输期间目的地的位置是已知的，而在路由发现中，这在大多数情况下是未知的。路由器必须依赖于目的地的最后已知位置（如果有的话）来确定嵌入目的地的所有可能的当前位置的圆的中心和半径。从源生成的路由请求分组被定向到该圆，即，可以应用定向路由发现。否则，当不知道目的地的较早位置时，必须在整个网络中广播路由请求，这比定向路由发现消耗大量时间。本文提出了模糊控制调度的路由请求数据包，特别是大大降低了平均延迟在ad hoc网络中的路由发现。
2019-05-26 cs.NI
Forward Delay-based Packet Scheduling Algorithm for Multipath TCP
多路径TCP（MPTCP）是允许网络设备在多个并发路径上传输数据的传输层协议，并且因此比传统的单路径TCP更有效地利用网络资源。然而，作为一种可靠的协议，MPTCP仍然需要在接收器处以与发送器处传输数据分组相同的顺序（向上层应用）递送数据分组。针对MPTCP中由于每条路径的延迟和带宽的异构性而导致的数据包乱序问题，提出了一种基于前向延迟的数据包调度（FDPS）算法。其主要思想是发送端根据估计的转发延迟和吞吐量差异，通过并发路径发送数据包。通过在不同网络条件下的仿真，结果表明，与以往的几种算法相比，我们的算法显着地保持了在接收端的有序到达分组。
2015-01-13 cs.NI
Everything Matters in Programmable Packet Scheduling
提出首个在所有行为上完全近似 PIFO 队列的可编程调度器 PACKS，通过智能利用严格优先级队列进行入队准入与映射，在现有硬件上实现线速运行且优于现有方法。
2023-08-01 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
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
Multipath Routing With Novel Packet Scheduling Approach In Wireless Sensor Networks
无线传感器网络感知和监控实时事件。他们监督一个地理区域，在那里要监测一种现象。传感器网络中的数据具有不同的优先级，因此它们的关键性不同。为了保持实时的性，应用程序需要更高的传输速率和信息传输的可靠性。在这项工作中，我们提出了一个多路径路由算法，使可靠的数据传输。通过控制调度速率，可以防止网络中的拥塞和分组丢失。该算法提供了一种有效的方法，以防止在每个节点的数据包丢失。这导致在传感器网络中的拥塞管理。此协议可防止数据包聚集，并为流量提供平滑性。通过监视和控制调度速率来管理流量控制和拥塞控制。
2012-06-03 cs.NI
TDMA-based scheduling for multi-hop wireless sensor networks with 3-egress gateway linear topology
研究了具有三出口网关线性拓扑结构的多跳无线传感器网络的分组传输调度问题。每个节点在每一个循环周期内生成一个数据包，并将其转发到边界处的任意一个网关。我们专注于集中管理的时分多址（TDMA）为基础的时隙分配和静态时隙分配和基本的冗余传输，以减少和恢复数据包丢失的数据包传输调度框架的设计。我们提出了三个一般的路径模型，这将代表所有可能的变化，这种拓扑结构，并推导出一个全球静态时隙分配模型，以最大限度地提高理论概率，所有的数据包被成功地交付到一个网关在一个周期内。
2021-02-10 cs.NI
QCluster: Clustering Packets for Flow Scheduling
流调度在数据中心中至关重要，因为它直接影响应用程序的用户体验。根据不同的假设和设计目标，有四种典型的流调度问题/解决方案：SRPT，LAS，公平调度和截止日期感知调度。在队列数量有限的商用交换机中实现这些解决方案时，需要通过预先测量流量来设置静态参数，而最佳参数会随时间和空间而变化。本文提出了一个通用的框架，即QCluster，以适应有限数量的队列的所有调度问题。QCluster的核心思想是将具有相似权重/属性的数据包聚集到同一个队列中。QCluster在Tofino交换机中实现，可以以3.2 Tbps的速度对数据包进行集群。据我们所知，QCluster是最快的聚类算法。在可编程交换机和ns-2的测试床上的实验结果表明，QCluster将短流的平均流完成时间（FCT）降低了56.6%，整体平均FCT降低了21.7%。ns-2中的所有源代码都可以在Github中获得，而无需。
2022-03-19 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
Flow-Level Stability of Wireless Networks: Separation of Congestion Control and Packet Scheduling
现在公知的是，如果使用基于阿尔法公平拥塞控制和背压的调度和路由，则具有文件到达和离开的无线网络是稳定的。在本文中，我们研究是否？阿尔法公平拥塞控制对于流级稳定性是必要的。我们表明，即使是非常简单的拥塞控制机制，如一个固定的窗口大小的计划，限制了允许进入流的入口队列的数据包的最大数量，可以确保稳定性。我们的研究结果的一个关键因素是使用的队列长度作为链接权重的多项式之间的差异。这个结果让人想起CSMA算法的结果，但原因完全不同。
2012-09-25 cs.NI
Advanced Radio Resource Management for Multi Antenna Packet Radio Systems
在本文中，我们提出了面向公平的分组调度（PS）计划与功率有效的控制机制，为未来的分组无线电系统。通常，无线电资源管理功能在新的基于OFDMA的网络中起重要作用。基于最大化小区覆盖和容量满足以及某些服务质量要求，通过分组调度功能来执行对用户之间的网络资源划分的控制。此外，多天线发送-接收方案为分组调度器功能提供了额外的灵活性。为了减轻OFDMA蜂窝网络中的小区间和同信道干扰问题，使用具有不同功率掩模图案的软频率重用。从早期的增强型比例公平调度单输入多输出（SIMO）和多输入多输出（MIMO）系统的研究，我们扩展了有效的数据包调度算法的发展，通过增加发射功率的考虑，在整体的优先级度量计算和调度决策。此外，我们评估所提出的调度方案，通过模拟实际的正交频分多址（OFDMA）基于分组无线电系统的吞吐量，覆盖范围和用户之间的公平分配。作为一个具体的例子，在减少整体发射功率约束和不平等的功率分配不同的子带，我们表明，通过使用建议的功率感知多用户调度方案，显着的覆盖范围和公平性的改善，在70%和20%的顺序，分别可以得到，在平均吞吐量损失仅为15%的代价。
2010-05-11 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
QoS-based Packet Scheduling Algorithms for Heterogeneous LTE-Advanced Networks, Concepts and a Literature Survey
在过去的十年中，LTE用户及其应用的数量显著增加，这增加了对移动网络的需求。LTE-Advanced具有许多功能，可以支持这种不断增长的需求。LTE-Advanced支持异构网络部署，其中它由宏小区、远程无线电头端和诸如微微小区和毫微微小区的低功率节点的混合组成。与仅使用宏小区相比，在宏蜂窝网络中嵌入基站的这种混合允许在覆盖、吞吐量和系统容量方面实现显著增益。这些基站可以在与宏蜂窝网络相同的无线信道上运行，这将通过小区拆分提供更高的空间重用。此外，它允许网络运营商通过将更高的数据流量卸载到更小的小区（例如，毫微微小区）来支持更高的数据流量。因此，它使网络运营商能够向其数量不断增长的用户提供满足其服务需求的所需服务质量。为了使网络运营商充分利用异构LTE-Advanced网络，需要使用基于QoS的分组调度算法来有效地管理异构部署中的频谱资源。在本文中，我们调查的服务质量为基础的数据包调度算法，在文献中提出的异构LTE-Advanced网络中使用的数据包调度。我们首先解释LTE中的QoS概念、异构LTE-Advanced网络以及如何在异构LTE-Advanced网络的分组调度架构内对流量进行分类。然后，通过总结文献中提出的基于QoS的分组调度算法，用于异构LTE-Advanced网络，和用于Femtocell LTE-Advanced网络。最后，我们在最后一节提出一些结论性意见。
2022-08-27 cs.NI
Real Time scheduling with Virtual Nodes for Self Stabilization in Wireless Sensor Networks
在本文中，我们提出了一种新的调度算法称为实时的调度（RTS），它使用虚拟节点的自我稳定。该算法处理传感器网络中数据包的端到端传输延迟的所有组成部分，并与虚拟节点算法实现QoS方面的数据包传输，多个连接，更好的电源管理和稳定的路由故障的情况下。RTS在中间跳延迟数据包（不仅仅是优先级），持续时间是其截止日期的函数。延迟数据包允许网络避免热点，同时保持最后期限忠诚。我们比较RTS与另一种优先级和调度算法，在传感器网络中的实时数据分发，速度单调调度。本文利用J-Sim对基于最短路径路由和贪婪转发两种典型路由协议的RTS进行了仿真。
2013-01-20 cs.NI
Parallel Architectures For Priority Scheduling In Programmable Data Plane Switches
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）；Ciena Corporation（思科恩公司）
针对可编程数据平面交换机中优先级调度可扩展性差和近似调度器正确性低的问题，提出P3PO和PPQA两种并行优先级队列架构，将全局队列分解为多个并行子队列，在保持排序的同时提升可扩展性，并通过仿真验证了其有效性。
2026-10-06 cs.NI
Prediction of inter packet arrival times for enhanced NR-V2X sidelink scheduling
针对NR-V2X侧链路调度难以应对非周期数据包的问题，提出通过预测事件触发到达率并调整资源预留间隔参数，使标准化调度算法达到周期到达场景的性能。
2023-11-14 cs.NI
A Packet Scheduling Strategy in Sensor Networks with SGMH Protocol
传感器网络中的数据通信可能具有时间约束，如端到端截止日期。如果不满足最后期限，则在硬实时的系统中可能发生灾难，或者在软实时的系统中可能发生性能恶化。在实时的传感器网络中，由于对最坏情况时延的严格要求，通过重传恢复数据的次数应最小化。本文提出了在无线传感器网络节点级应用停走多跳协议（SGMH）进行调度，从而满足硬实时的路由要求。SGMH是一种分布式多跳分组传递算法。每个信道上的总可用带宽的分数被分配给几个流量类别，通过这些流量类别，从源到目的地遍历每个跳所花费的时间被限制。它是基于时间框架（TFR）的概念。在传感器网络中，数据包可以具有不同的延迟保证。可以为不同的业务类别分配多个帧大小。
2011-07-11 cs.NI
Multi-View Video Packet Scheduling
在多视图应用中，多个摄像机从不同的视点获取相同的场景，并且通常产生相关的视频流。这会导致大量的高度冗余数据。为了节省资源，在多视图数据的编码和传输期间正确处理这种相关性是至关重要的。在这项工作中，我们提出了一个相关性感知的数据包调度算法的多摄像机网络，其中来自所有摄像机的信息通过瓶颈通道传输到客户端重建的多视图图像。调度算法依赖于一个新的率失真模型，捕捉场景重建中的每个视图的重要性。我们提出了一个问题制定的数据包调度策略的优化，适应场景内容的变化。然后，我们设计了一个低复杂度的调度算法的基础上的网格搜索，选择的候选数据包的子集被发送到有效的多视图重建在客户端。广泛的仿真结果证实了我们的调度算法的增益时，源间相关性信息被用于调度器，相比没有相关性或非自适应调度策略的信息的调度策略。最后，我们表明，在数据包调度算法的优化范围的增加，提高了传输性能，特别是在场景中的相关性水平迅速随时间变化。
2013-05-28 cs.MM cs.NI
Scheduling in Multi-Hop Wireless Networks With Deadlines
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究多跳无线网络中满足端到端服务保证的调度问题，分析调度策略对满足硬包死线的影响，提出通过网络切片模型分离队列动态，推导吞吐量和死线优化策略，并设计分布式算法实现紧致端到端死线保障。
2026-04-19 cs.NI
User Popularity-based Packet Scheduling for Congestion Control in Ad-hoc Social Networks
传统的ad-hoc网络分组调度方案不能满足基于邻近度的ad-hoc社交网络（ASNET）的要求，并且在拥塞环境中不能正常工作。为了解决这个问题，我们提出了一个用户流行度为基础的分组调度方案的拥塞控制在ASNETs称为Pop-aware。该算法利用社会流行的发送节点，优先考虑所有传入的流量。Pop-aware还提供每个流接收的服务的公平性。我们通过一系列的模拟来评估Pop-aware的性能。与现有的一些调度算法相比，Pop-aware在控制开销、总开销、平均吞吐量、丢包率、分组投递率和平均延迟等方面都有较好的性能。
2020-08-09 cs.NI cs.SI
Leveraging Coupled BBR and Adaptive Packet Scheduling to Boost MPTCP
针对多路径TCP（MPTCP）的传输性能，已经提出了很多优化算法。然而，现有的MPTCP协议在有损和不断变化的网络中仍然远远不能令人满意，因为它们基于丢失的拥塞控制和难以管理多个子流。最近，一种基于拥塞的拥塞控制（BBR）被提出来通过更好地利用带宽来提高TCP传输性能。由于BBR的优越性能，我们尝试将其应用到MPTCP中，为此，需要重新设计MPTCP的耦合拥塞控制，并开发一个能够有效利用BBR特性的功能调度器，以提高性能。在本文中，我们首先提出耦合BBR作为一个耦合的拥塞控制算法的MPTCP，以实现高吞吐量和稳定的发送速率在有损网络的情况下，保证公平与TCP BBR流和均衡的拥塞。然后，为了进一步提高性能，我们提出了一个自适应冗余和逐包（AR\&P）调度器，其中包括两种调度方法，以提高适应性，在高度动态的网络场景和保持在非对称网络中的数据包传递的顺序。基于Linux内核的实现和实验在两个测试床和真实的网络场景中，我们表明，该方案不仅提供了更高的吞吐量，但也提高了鲁棒性，并在一些苛刻的情况下，减少乱序数据包。
2021-06-11 cs.NI
Formal Abstractions for Packet Scheduling
Cornell University（康奈尔大学）；Open University（开放大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
本文从编程语言视角形式化PIFO树的语法与语义，提出跨拓扑编译算法及软件模拟器，以优化和实现可编程分组调度。
2026-09-21 cs.NI
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
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
Hierarchical Multi-resource Fair Queueing for Packet Processing
各种中间盒普遍部署在网络中以执行分组处理功能，诸如防火墙、代理、调度等，为流经它们的水流提供动力。随着网络流量的爆炸式增长和对多种类型网络资源的需求，为分组流提供服务质量（QoS）保证对于中间盒来说从未像现在这样具有挑战性。然而，现有的公平调度算法都不能支持分层调度，而分层调度是保证多业务分组流的QoS所必需的。本文提出了两种新的支持分层调度的多资源公平调度算法：折叠分层支配资源公平调度算法（collapsed H-DRFQ）和拖尾H-DRFQ。特别地，折叠的H-DRFQ将分组流的层次结构转换成用于平坦调度的平坦结构，而拖尾H-DRFQ迭代地对原始层次结构上的兄弟节点执行平坦调度。通过严格的理论分析，我们发现这两种算法都能为单个流提供分级的共享保证，而拖尾H-DRFQ的分组延迟上界小于塌陷H-DRFQ的分组延迟上界.我们在Click模块化路由器上实现了所提出的算法，实验结果验证了我们的分析结果。
2022-08-12 cs.NI
Source Routing and Scheduling in Packet Networks
本文研究了分组交换网络中的{ \em路由}和{ \em调度}。我们假设一个对手，控制注入时间，源和目的地为每个数据包注入。如果网络中没有链路过载，则这些分组的路径集合是{ \em可接受的}。我们提出了第一个在线路由算法，发现一组可接受的路径，只要这是可行的。我们的算法计算每个数据包的路径，只要它被注入在其源使用一个简单的最短路径计算。链路的长度反映了其当前的拥塞情况。我们还展示了我们的算法可以实现在今天的互联网路由模式。当路径已知时（由对手给出或如上所述计算），我们的目标是沿着给定的路径调度数据包，以便数据包经历小的端到端延迟。确定性和分布式调度协议的最佳延迟边界是指数的路径长度。在本文中，我们提出了第一个确定性和分布式调度协议，保证多项式的端到端的延迟为每个数据包。最后，我们讨论了路由与调度相结合的效果。我们首先表明，无论路径如何选择，一些不稳定的调度协议仍然不稳定。然而，选择道路的自由可以产生影响。例如，我们表明，一个环的并行链路是稳定的所有贪婪的调度协议，如果路径选择智能，而不是这种情况下，如果对手指定的路径。
2002-03-28 cs.DC 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
Joint Scheduling and Resource Allocation for Packets with Deadlines and Priorities
蜂窝网络为不同的应用提供通信。一些应用程序具有严格且非常短的延迟要求，而另一些应用程序则需要具有不同优先级的高带宽。满足要求的挑战在拥塞的流量中增长，其中一些数据包可能会错过它们的截止日期。不幸的是，我们证明了这个问题是NP-Hard。为了克服这一点，我们提出了一个新的调度策略的数据包具有多个优先级，延迟的要求，和严格的最后期限。为了减轻复杂性，我们的解决方案采用了一种新的时域松弛求解线性规划。仿真结果表明，该方法优于现有的调度策略。
2022-09-30 cs.NI cs.SY eess.SY
On the Flow-level Dynamics of a Packet-switched Network
分组是诸如因特网的现代通信网络中的基本传输单元。物理层调度决策是在数据包的层次上做出的，而具有外生到达过程的数据包层次模型长期以来一直被用来研究网络性能，以及设计更有效地利用网络资源的调度策略。另一方面，网络的用户更关心端到端带宽，其通过诸如TCP的拥塞控制策略来分配。基于效用的流级模型在理解拥塞控制协议方面发挥了重要作用。总之，这两类模型为网络的流级和包级动态提供了单独的见解。
2010-03-03 cs.NI
Scheduling with Probabilistic Per-Packet Real-Time Guarantee for URLLC
针对现有URLLC逐包概率实时保障研究未考虑大规模多信道网络干扰与异构需求的问题，提出基于本地截止时间划分的调度算法及分布式可调度性测试方法，大幅提升网络容量与可支持流量规模。
2023-06-16 cs.NI
Fully Distributed Packet Scheduling Framework for Handling Disturbances in Lossy Real-Time Wireless Networks
随着工业物联网（IIoT）应用的快速增长及其向许多行业领域的渗透，实时的【形】无线网络（RTWN）在为此类应用提供实时的【形】、可靠的和安全的通信服务方面发挥着越来越重要的作用。RTWN管理中的一个关键挑战是如何确保实时的【形】服务质量（QoS），特别是在存在意外干扰和有损无线链路的情况下。大多数以前的工作采取集中的方法来处理干扰，这是缓慢的，并受到单点故障，并没有规模。为了克服这些缺点，本文提出了一个完全分布式的数据包调度框架称为FD-PaS。FD-PaS旨在对意外干扰提供有保证的快速响应，同时实现最小的性能下降，以满足所有关键任务的时序和可靠性要求。为了应对可扩展性的挑战，FD-PaS在算法设计和数据链路层协议设计中结合了几个关键的进步，使各个节点能够在本地进行在线决策，而无需任何集中控制。我们广泛的仿真和测试结果验证了FD-PaS设计的正确性，并证明了其在提供快速响应处理干扰，同时确保指定的QoS要求的有效性。
2019-02-06 cs.NI
Resilient and Freshness-Aware Scheduling for Industrial Multi-Hop IAB Networks: A Packet Duplication Approach
Beijing Jiaotong University（北京交通大学）；Central South University（中南大学）
本文提出了一种鲁棒且新鲜度感知的调度算法，通过优化减少平均信息年龄并满足队列稳定性约束，有效解决动态阻塞导致的可靠性与拥堵矛盾，提升工业网络性能。
2026-04-15 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
Fair Packet Scheduling in Network on Chip
并行系统的互连网络用于服务由不同应用产生的业务，这些业务通常属于不同的用户。当多个业务流竞争信道带宽时，调节对该信道的访问的调度算法在确保每个流获得所需的服务质量方面起着关键作用。公平性是调度算法非常需要的属性。我们表明，使用相对公平界限作为公平性措施可能会导致吞吐量下降，延迟增加。我们提出了一种替代的度量来评估公平性，并避免了相对公平界限的缺点。
2015-05-31 cs.DC cs.NI
Overlap-Minimization Scheduling Strategy for Data Transmission in VANET
基于专用短程通信（DSRC）的车载自组织网络（VANET）是一种分布式通信系统，所有节点通过载波侦听多址接入/冲突避免（CSMA/CA）协议共享无线信道。然而，CSMA/CA的竞争和退避机制往往会带来额外的延迟和数据包冲突，这可能很难满足QoS的延迟和数据包交付率（PDR）的要求。此外，由于广播模式下安全信息的分发性质，发送方无法知道接收方是否成功接收到信息。类似地，该问题也存在于VANET的无确认（non-ACK）传输中。因此，在广播或非ACK工作模式下，应考虑数据包冲突的概率。本文提出了一种覆盖在CSMA/CA之上的连接级调度算法来调度每次传输的开始发送时间。通过将降低冲突概率的目标转化为最小化连接传输持续时间的重叠，可以大大降低退避激活的概率。然后，延迟和分组冲突的概率也可以降低。数值模拟已经在我们的统一平台上进行，包括SUMO，Veins和Omnet++。实验结果表明，该算法能有效地提高PDR，减少VANET中的分组碰撞。
2021-01-16 cs.NI
An Improved UGS Scheduling with QoE Metrics in WiMAX Network
WiMAX（微波接入全球互操作性）技术是响应于互联网宽带网络中对多媒体服务的日益增长的需求而出现的。WiMAX标准定义了五种不同的调度服务以满足多媒体应用的QoS（服务质量）要求，本文研究了其中一种调度服务--UGS调度。与此同时，人们观察到，与传统的质量评估方法不同的是，目前的研究都集中在用户对质量的感知上，现有的调度方法考虑了QoS、移动性等许多参数，但没有考虑体验质量（QOE）。为了控制分组传输速率，以便与每个用户的最小主观速率要求相匹配，从而减少分组丢失和延迟，本文提出了一种有效的调度方法。该方案已在基于NS-2开发的WiMAX仿真平台上得到了实现和评估。仿真结果表明，通过应用不同水平的MOS（平均意见分数）的QoE提供给用户的抖动，丢包率，吞吐量和延迟方面的增强。
2014-10-22 cs.NI
Optimal Scheduling for Incentive WiFi Offloading under Energy Constraint
WiFi卸载，其中移动终端用户（例如，智能电话用户）通过WiFi网络而不是蜂窝网络来发送分组，是减轻由于数据爆炸造成的蜂窝网络的沉重业务负担的有前景的解决方案。然而，由于WiFi网络是间歇性可用的，因此WiFi卸载中的移动终端用户通常需要等待WiFi连接，从而经历更长的分组传输延迟。为了激励用户参与WiFi卸载，蜂窝网络运营商向等待WiFi连接并通过WiFi网络传输数据包的用户提供激励（优惠券、电子硬币等奖励）。在本文中，我们的目标是最大化用户的回报，同时满足队列稳定性和能量消耗的限制。然而，我们面临着随机数据包到达，间歇性的WiFi连接和时变的无线链路状态的调度挑战。为了解决这些挑战，我们首先制定的问题作为一个随机优化问题。然后，我们提出了一种最优调度策略，称为能量约束下的最优调度策略（OPEC），它在线决定何时延迟分组传输以等待WiFi连接以及哪条无线链路（WiFi链路或蜂窝链路）上传输分组。OPEC自动适应随机分组到达和随时间变化的无线链路状态，不需要分组到达和无线链路概率的先验知识。仿真结果表明，该调度策略能在保证队列稳定和满足能耗约束的前提下，获得最大的收益。
2016-03-02 cs.DS 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
Scheduling for Optimal Rate Allocation in Ad Hoc Networks With Heterogeneous Delay Constraints
本文研究了具有实时业务的单跳无线网络中的调度问题，其中每个到达的数据包都有一个相关的截止日期，并且在截止日期结束之前必须发送最小比例的数据包。利用最优化和随机网络理论，我们提出了一个框架来模拟延迟约束下的服务质量（QoS）的要求。该模型允许相当一般的到达模型与异构的约束。该框架的结果在一个最佳的调度算法，公平地分配数据率的所有流量，同时满足长期的延迟需求。我们还证明，在一个简化的情况下，我们的解决方案转化为一个贪婪的策略，使最佳决策的复杂性低。
2010-07-09 cs.NI
Optimal Packet Scheduling in an Energy Harvesting Communication System
我们考虑单用户能量收集无线通信系统中的最优分组调度问题。在该系统中，数据包和采集的能量都被建模为随机到达源节点。我们的目标是根据流量负载和可用能量自适应地改变传输速率，使得所有数据包的传输时间最小化。在确定性系统设置下，我们假设在传输开始之前已知能量收集时间和收集的能量量。对于数据流量到达，我们考虑两种不同的情况。在第一种情况下，我们假设所有比特都已到达，并在传输开始之前在发送器处准备就绪。在第二种情况下，我们考虑数据包在传输过程中到达的情况，已知到达时间和大小。我们开发了最佳的离线调度策略，最大限度地减少所有数据包被送到目的地的时间，在因果关系约束下的数据和能量到达。
2010-10-06 cs.IT cs.NI math.IT
Energy Efficient Multiuser Scheduling: Statistical Guarantees on Bursty Packet Loss
在本文中，我们考虑能量有效的多用户调度。利用应用的丢包容忍度来最小化平均系统能量。对平均数据包丢失率和连续丢失的最大数据包数量（突发丢失）有限制。假设缓冲区大小有限。我们提出了一个计划，根据信道条件，分组丢失的限制和缓冲区大小参数的机会主义调度用户。我们假设在发送端的信道状态信息是不完全的，并利用随机优化技术分析了该方案在大用户限制下的性能。首先，我们优化系统能量为一个固定的缓冲区大小，从而在相应的统计保证连续丢包。然后，我们确定最小缓冲区大小，以实现相同（或更好）的统计保证的目标（提高）能源效率。我们表明，缓冲区大小可以有效地交易，以实现系统的能源效率的目标统计数据包丢失参数的保证。
2014-05-23 cs.IT cs.NI math.IT
Providing In-network Support to Coflow Scheduling
许多新兴的分布式应用程序（包括大数据分析）会生成许多跨数据中心网络并发传输数据的流。为了提高它们的性能，需要考虑流集合的行为，即，共同流动，而不是个人。国家的最先进的解决方案允许一个接近最佳的完成时间，通过不断重新排序未完成的coflow在终端主机，使用网络优先级。本文表明，动态改变流的优先级在终端主机，而不考虑在飞行中的数据包，可能会导致高度的数据包重新排序，从而施加压力的拥塞控制和潜在的损害网络性能的存在下，浅缓冲区的交换机。我们提出了一种新的解决方案，集成了基于端主机的coflow排序与基于数据包历史的网络调度。我们的评估表明，pallow在最先进的解决方案的CCT提高高达34%的变化负载。
2020-07-06 cs.NI
Collision Tolerant Packet Scheduling for Underwater Acoustic Localization
研究了水声传感器网络中节点随机分布的分组调度和自定位联合问题。在数据包调度方面，我们的目标是最大限度地减少本地化时间，这样做，我们考虑两个数据包传输方案，即无冲突方案（CFS）和冲突容忍方案（CTS）。所需的本地化时间制定这些计划，并通过分析结果和数值例子，他们的性能被证明是一般可比的。然而，当分组持续时间短（如定位分组的情况）并且操作区域大（在至少一个维度上超过3 km）时，冲突容忍方案需要比无冲突方案更小的定位时间。在收集足够的测量数据后，每个传感器节点采用迭代高斯-牛顿算法进行自定位，并评估Cramer Rao下限作为基准。虽然CTS消耗更多的能量用于分组传输，但它提供了更好的定位精度。此外，在该方案中，锚节点彼此独立地工作，并且可以异步操作，这导致简化的实现。
2014-04-15 cs.IT cs.NI math.IT
Measuring the Impact of Adversarial Errors on Packet Scheduling Strategies
在本文中，我们探讨的问题，实现有效的数据包传输不可靠的链路，最坏的情况下发生错误。在这样的设置中，即使是无所不知的离线调度策略也不能实现分组队列的稳定性，也不能用尽所有可用带宽。因此，一个重要的第一步是确定一个适当的度量标准，用于测量在这样的设置中的调度策略的效率。为此，我们提出了一个相对的吞吐量度量，它对应于长期的竞争比的算法相对于最佳的。然后，我们探讨了错误检测机制和反馈延迟对我们的措施的影响。我们比较瞬时错误反馈与延迟错误反馈，这需要一个错误的数据包被完全接收，以检测错误。我们提出了最坏情况下的对抗和随机数据包到达模型的算法，并正式分析其性能。通过这些算法实现的相对吞吐量被证明是接近最佳的推导出的算法的相对吞吐量的下限和几乎匹配的上限在考虑的设置中的任何算法。我们收集的结果表明，使用瞬时反馈，以提高通信系统在恶劣环境中的性能的潜力。
2013-06-07 cs.DC cs.NI
Differentiating Network Flows for Priority-Aware Scheduling of Incoming Packets in Real-Time IoT Systems
当代表操作系统内核线程无条件地执行IP分组处理时，处理系统可能在高传入业务场景中经历过载。对于在工业物联网场景和汽车系统中控制其物理环境的嵌入式实时的【形】设备来说，这尤其令人担忧。我们提出了一个嵌入式实时的【形】感知IP栈适应与早期解复用方案传入的数据包和随后的每流非周期性调度。通过检测现有的嵌入式IP堆栈，部署具有最小延迟的刚性优先级，而无需进一步的任务资源。简单的缓解技术可以应用于单个流，导致几乎不可测量的开销，同时保护系统免受过载条件的影响。与未修改的堆栈相比，我们的IP堆栈自适应能够减少86%以上的低优先级数据包处理时间。因此，网络子系统可以在禁用接收IRQ作为确保最后期限的最后手段之前在7倍更高的一般业务负载下保持活动。
2022-04-19 cs.NI cs.OS
Capacity and Scheduling of Access Points for Multiple Live Video Streams
本文研究了在不可靠的无线链路上从单个接入点向多个不同的客户端提供多个实时视频流的问题，预计这将是未来无线容量的主要消费者。这个问题有两个特点。在流传输侧，不同的视频流可以生成具有不同业务模式的可变比特率业务。在网络侧，无线传输是不可靠的，并且链路质量因客户端而异。为了减轻视频流和链路不可靠性两者的上述随机方面，每个客户端通常在播放视频之前缓冲传入分组。每个流订阅的视频回放的质量取决于分组的延迟以及它们的吞吐量。在本文中，我们精确地描述了无线视频服务器的能力，联合每包延迟和吞吐量的组合可以支持的流的集合，作为在服务器上引入的缓冲延迟的函数。我们还解决了如何调度数据包在接入点，以满足联合每包延迟吞吐量的性能指标。我们测试了三部电影的痕迹设计的政策。从我们的测试来看，它的表现似乎远远优于其他政策。
2013-06-10 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
Diversity Backpressure Scheduling and Routing with Mutual Information Accumulation in Wireless Ad-hoc Networks
我们建议和分析的算法，利用互信息积累的物理层传输方案的多跳无线ad-hoc网络的路由，并能够路由多个数据包流（商品）时，只有平均信道状态信息是存在的，只有本地。所提出的算法是修改的多样性背压（DIVBAR）算法，根据该算法，其商品具有最大的“背压度量”的数据包被选择发送，并通过最大的差分积压（队列长度）的链路转发。与传统的DIVBAR相比，每个接收节点在单独的“部分分组队列”中存储和累积部分接收的分组，从而增加在稍后可能的重传期间成功接收的概率。我们提出了两种变体的算法：DIVBAR-RMIA，其中所有的接收节点清除接收到的部分信息的数据包，一旦一个或多个接收节点首先解码的数据包;和DIVBAR-MIA，其中所有的接收节点保留部分信息的数据包，直到该数据包已到达其目的地。我们的特点与RMIA的网络容量区域，并证明（在某些温和的条件下），它是严格大于网络容量区域的重复（REP）传输方案，是由传统的DIVBAR。我们还证明了DIVBAR-RMIA是RMIA策略中的吞吐量最优策略，即，它利用RMIA实现了网络容量区域，这反过来证明了DIVBAR-RMIA在可实现的吞吐量上优于传统DIVBAR。此外，我们证明，DIVBAR-MIA执行至少以及DIVBAR-RMIA方面的吞吐量。模拟也证实了这些结果。
2013-05-24 cs.NI
Low Complexity Fair Scheduling in LTE/LTE-A Uplink Involving Multiple Traffic Classes
对长期演进/高级长期演进分组调度的大量研究集中在下行链路中，而对上行链路的研究相对较少。在上行链路中，信道感知调度的吞吐量最大化已被广泛研究，而考虑一个无限积压的缓冲区模型，这使得调查不切实际。因此，我们提出了一个最佳的上行链路分组调度方案与现实的业务源。首先，我们提出了一个联合的信道和缓冲区感知算法，该算法最大化了实际传输的比特数。此后，我们在我们的算法中引入延迟约束，以支持实时流量。我们进一步提高我们的算法，将不同的延迟和吞吐量的要求，混合交通类。最后，我们引入了优先级翻转，以最大限度地减少带宽饥饿的低优先级流量存在较高比例的高优先级流量。我们观察到，延迟约束可能会使基于优化的建议不可行。因此，为了避免不可行性，我们用延迟中断最小化（DOM）代替延迟约束。DOM的目标是最小化由于延迟违规而导致的丢包。此外，DOM还有助于将问题简化为一个众所周知的分配问题，可以通过应用匈牙利算法来解决。因此，我们的方法提供了一个最佳的分配与低计算复杂性。
2020-05-16 cs.NI
Learning-Augmented Online Packet Scheduling with Deadlines
Columbia University（哥伦比亚大学）
本文首次研究学习增强的带截止期限在线数据包调度问题，提出一种新颖算法框架，在预测误差小时改善竞争比，并始终保持有界竞争比。
2024-02-22 cs.DS cs.LG cs.NI
