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
Structural Properties of Optimal Transmission Policies for Delay-Sensitive Energy Harvesting Wireless Sensors
我们考虑一个能量收集传感器在衰落信道上传输延迟敏感的数据。我们的目标是找到最佳的传输调度策略，最大限度地减少分组排队延迟给定的可用收获的能量。我们制定的问题作为一个马尔可夫决策过程（MDP）跨越发射机的缓冲区，电池和信道状态的状态空间，并分析所产生的最佳价值函数，量化的最优调度策略的长期性能的结构特性。我们发现，最佳的价值函数（i）是非递减的，并有越来越多的差异，在队列积压;（ii）是非递增的，并有越来越多的差异，在电池状态;和（iii）是子模块的缓冲区和电池状态。我们的数值结果证实了这些属性，并表明，最优调度策略优于所谓的贪婪的传感器中断，缓冲区溢出，能源效率和排队延迟方面的政策。
2018-03-26 cs.NI
Joint Routing and Scheduling for Large-Scale Deterministic IP Networks
随着5G的到来和互联网协议的演进，工业应用正从垂直解决方案转向需要满足确定性服务质量（QoS）要求的通用IP基础设施。IETF DetNet工作组旨在通过支持（i）确定性最坏情况延迟和抖动，以及（ii）时间敏感流量的零数据包丢失来满足这一需求。在本文中，我们专注于大规模确定性网络的联合路由和调度问题，使用循环指定的路由和转发（CSQF），扩展的循环路由和转发（CQF）与多个传输队列和支持段路由。在这种情况下，我们提出了两个集中式算法，以最大限度地提高网络规划和在线流量准入的流量接受。我们提出了一种基于列生成和动态规划的有效解决方案。由于模型的加强与有效的不等式，我们提高了上限和解决方案。我们证明了现实的情况下，我们达到了最优差距小于10%，在几秒钟内。最后，我们也推导出一个超快速的自适应贪心算法，以解决这个问题的代价是一个小的额外的差距。
2020-10-28 cs.NI
Improving PIE's performance over high-delay paths
Bufferbloat是指由于过度配置网络缓冲区而导致的过度延迟。PIE和CoDel是最近提出的两种主动队列管理（AQM）算法，旨在通过降低排队延迟而不降低瓶颈利用率来解决缓冲区膨胀问题。PIE使用比例积分控制器来保持平均排队延迟在期望的水平，但是，大的往返时间（RTT）导致在排队延迟，这引起高丢弃概率和低利用率的大尖峰。为了解决这个问题，我们提出了最大和平均排队延迟与PIE（MADPIE）。MADPIE松散地基于CoDel使用的丢弃策略，以保持排队延迟有限，MADPIE是PIE的简单扩展，它以受控的时间间隔添加确定性数据包丢弃。通过模拟，我们观察到，我们提出的变化不会影响PIE的性能时，RTT < 100毫秒。确定性下降更占主导地位时，RTT增加，这导致更低的最大排队延迟和更好的性能VoIP流量和小文件下载，批量传输没有重大影响。
2016-02-01 cs.NI
SwiftQueue: Optimizing Low-Latency Applications with Swift Packet Queuing
University of Chicago, USA（芝加哥大学）
SwiftQueue通过新颖的每包延迟预测算法优化L4S队列选择，提升低延迟应用性能，减少尾延迟。
2026-03-24 cs.LG cs.NI
Low-Latency Upstream Scheduling in Multi-Tenant, SLA Compliant TWDM PON
本文针对虚拟化TWDM PON提出多租户多波长上行传输方案以满足低时延SLA要求，并分析指出单信道与多信道PON的优劣取决于ONU调谐时间。
2024-02-23 cs.NI
Mobile-Aware Scheduling for Low Latency Backhaul over DOCSIS
在本文中，我们讨论了延迟减少技术的移动回程电缆数据服务接口规范（DOCSIS）网络。当来自无线网络和DOCSIS网络的延迟加在一起时，可能会导致明显的端到端系统延迟，特别是在网络拥塞的情况下。在此之前，我们提出了一种通过协调LTE和DOCSIS调度来改善上游用户到移动核心延迟的方法。该方法减少了DOCSIS网络的请求-授权-数据环路对系统延迟的影响，该环路是回程上行延迟的主要贡献者。由于该方法减少了DOCSIS数据路径上的延迟，因此它将提高延迟敏感应用的性能，特别是如果TCP被用作传输协议，特别是当链路拥塞时。在本文中，我们调查HARQ失败对系统性能的影响。通过仿真，我们表明，尽管LTE协议引入的不确定性，协调调度提高了整体系统的延迟。
2022-11-16 cs.NI
Improving DL-MU-MIMO Performance in IEEE 802.11ac Networks through Decoupled Scheduling
IEEE 802.11ac标准向多达四个用户引入了新的下行链路多用户MIMO（DL-MU-MIMO）传输，以便增加无线局域网（WLAN）中的空间重用。我们认为，甚至更好的WLAN性能可以通过稍微修改DL-MU-MIMO调度来实现。为此，我们提出了一种新的排队机制的基础上解耦的EDCA和DL-MU-MIMO调度（DEMS），以避免线头阻塞。我们表明，DEMS优于传统的802.11ac调度的基础上先进先出的传输队列。改进表现在通过以下方式实现的吞吐量方面：（a）更有效的信道使用，（b）高优先级业务传输的概率增加，以及（c）去往不同用户的帧之间的竞争减少。
2017-04-27 cs.NI
Bounding Queue Delay in Cellular Networks to Support Ultra-Low Latency Applications
目前大多数的主动队列管理（AQM）的设计有重大的问题，包括严重的困难，被调整为高度波动的蜂窝接入链路带宽。因此，大多数蜂窝网络提供商要么放弃使用AQM，要么为其使用保守的离线配置。然而，这些选择将显著地影响新兴的交互式和高度延迟敏感的应用（诸如虚拟现实和车辆到车辆通信）的性能。因此，在本文中，我们调查现有的主动队列管理计划的问题，并表明他们是不合适的选择，以支持超低延迟应用程序在一个高度动态的网络，如当前和未来的蜂窝网络。此外，我们认为实现良好的性能并不一定来自复杂的丢弃率计算算法或复杂的AQM技术。因此，我们提出了一个非常简单和部署友好的主动队列管理计划，以约束服务的数据包的排队延迟，并支持超低延迟的应用。我们已经评估了BoDe在广泛的跟踪为基础的评估，使用蜂窝跟踪从3个不同的服务提供商在美国和比较其性能与国家的最先进的AQM设计，包括CoDel和PIE下的各种流媒体应用程序，视频会议应用程序，和各种最近提出的TCP协议。结果表明，尽管BoDe的简单的设计，它优于其他计划，并实现显着降低排队延迟在所有测试的情况下。
2019-08-02 cs.NI
Providing Rate Guarantees to TCP over the ATM GFR Service
ATM保证帧速率（GFR）服务旨在用于能够受益于最小吞吐量保证的尽力服务业务。将LAN连接到ATM网络的边缘设备可以使用GFR在单个GFR VC上传输多个TCP/IP连接。这些设备通常将VC多路复用到单个FIFO队列中。已经表明，一般而言，FIFO排队不足以提供速率保证，并且需要具有调度的每VC排队。我们表明，在低缓冲区分配的条件下，它是可能的控制TCP速率与FIFO排队和缓冲区管理。我们目前的分析和模拟结果控制TCP速率的缓冲区管理。我们提出了一个缓冲区管理策略，提供宽松的速率保证SACK TCP源时，总的缓冲区分配低。我们通过仿真研究了这种缓冲区管理方案的性能。
1998-09-23 cs.NI
Performance of Step Network Using Simulation Tool
如今，分布式计算方法已经变得非常流行，这是由于与集中式计算方法相比的几个优点，因为它还以非常低的成本提供高性能计算。每个路由器都实现了一定的排队机制，以尽可能优化的方式分配资源，并通过分组传输和缓冲机制进行管理。在本文中，不同类型的排队纪律已经实现了数据包传输时，带宽分配，以及数据包丢弃发生由于缓冲区溢出。这导致分组传输中的延迟，因为分组必须在要再次传输的队列中等待。常见的排队机制有先进先出、优先级排队和加权公平排队等。本文通过仿真器工具在异构环境下进行仿真，通过对排队规则的性能评估，提高服务的服务质量。这是通过阶梯拓扑互连异构设备来证明的。本文从丢包率、时延变化、端到端时延和排队时延等方面分析了数据包、语音和视频业务的性能，比较了不同的排队规则对路由器网络资源的应用和利用的影响。在对所连接设备的性能进行评估之前，设计了统一建模语言类图来表示用于评估阶跃拓扑性能的静态模型。结果描述采取各种案例研究。
2017-01-17 cs.NI
CSQF-based Time-Sensitive Flow Scheduling in Long-distance Industrial IoT Networks
针对长距离工业物联网中 CSQF 缺乏全网调度机制的问题，提出 CTP 整数规划模型及 FO-CS、Tabu FO-CS 算法，显著提升可调度流数量。
2024-09-15 cs.NI
Minimum Latency Broadcast Scheduling in Single-Radio Multi-Channel Wireless Ad-Hoc Networks
研究了单无线电多信道无线自组织网络中的最小延迟广播调度问题。具有这种能力的节点具有其固定的接收信道，但是可以切换其传输信道以与其邻居通信。单无线电和多信道模型阻止了用于单信道网络的现有算法实现良好的性能。首先，一次传输到达所有相邻节点的常见假设自然不成立。第二，多信道维度提供了并行调度广播传输的新机会。我们证明了SR-MC广域网中的MLBS问题是NP难的，并提出了一个基准算法：基本传输调度（BTS），其近似比为4k + 12。这里k是SR-MC WAN中正交信道的数量。然后，我们提出了一个增强的传输调度（ETS）算法，提高近似比k + 23。仿真结果表明，ETS取得了更好的性能比BTS，ETS的性能接近下限。
2013-04-19 cs.NI
Cloud-based Queuing Model for Tactile Internet in Next Generation of RAN
超低延迟是触觉互联网（TI）的最重要要求，触觉互联网是下一代无线网络（NGWN）的建议服务之一，例如，第五代（5G）网络。针对下一代无线网络的云无线接入网（CRAN）架构，应用功率域非正交多址接入（PD-NOMA）技术，提出了一种新的TI排队模型。在这个模型中，我们考虑了无线电远程头端（RRH）和基带处理单元（BBU）排队延迟的每个端到端（E2 E）之间的一对触觉用户的连接。在我们的设置，以最小化用户的传输功率，保证一个可接受的延迟的用户，和前传和接入限制，我们制定了一个资源分配（RA）的问题。此外，我们动态地设置前传和接入链路，以最小化总发射功率。鉴于所提出的RA问题是高度非凸的，为了解决它，我们利用不同的变换技术，如连续凸逼近（SCA）和两个凸函数（DC）的差异。数值结果表明，通过动态调整的接入和前传延迟，发送功率降低相比，固定的方法，每个连接。此外，正交频分多址（OFDMA）和PD-NOMA的能量效率进行了比较，为我们的设置。
2019-11-08 cs.NI
A Maximal Concurrency and Low Latency Distributed Scheduling Protocol for Wireless Sensor Networks
现有的工作，调度并发传输无冲突遭受低信道利用率。我们提出了最优节点激活多址（ONAMA）协议，通过分布式最大独立集（DMIS）算法来实现最大的信道空间复用。为了克服DMIS在寻找最大独立集时的过度延迟，我们设计了一种称为流水线预计算的新技术，将DMIS从数据传输中分离出来。我们使用TinyOS在资源受限的TelosB微尘上实现ONAMA。在两个测试平台上进行的广泛测量独立地证明了ONAMA与现有工作相比的卓越性能：将并发性，吞吐量和延迟分别提高了3.7，3.0和5.3倍，同时仍然保持可靠性。
2014-04-01 cs.NI
Multi-Stream TSN Gate Control Scheduling in the Presence of Clock Synchronization
针对工业4.0等场景下确定性延迟需求及时钟同步带来的调度难题，提出一种可完全避免排队延迟的多流TSN门控调度新方法，结合网络时间同步信息可同时满足严格截止期限并提升带宽效率。
2024-07-11 cs.NI
Proactive Scheduling and Caching for Wireless VR Viewport Streaming
虚拟现实（VR）应用需要高数据率以获得高质量的沉浸式体验，此外还需要低延迟以避免头晕和晕动病。无线VR的关键挑战之一是提供无缝连接并满足严格的延迟和带宽要求。这项工作提出了一种主动的无线VR系统，利用有关用户的未来方向的信息，主动调度和缓存。这是通过利用深度神经网络来预测在真实数据集上训练的用户方向来实现的。然后使用重叠视口方案来划分360°场景，使得仅流传输被用户的感知视场覆盖的场景的部分。此外，为了最小化回程延迟，基于空间流行性配置文件将流行视口缓存在边缘云处。通过大量的模拟，我们表明，该系统提供了显着的延迟和吞吐量性能的改善，特别是在波动的信道和重负载条件下。通过结合机器学习预测和所提出的视口方案实现的主动调度将平均延迟降低了80%以上，同时实现了接近100%的成功交付率。
2021-10-06 cs.NI
Joint Scheduling and Coding for Reliable, Latency-bounded Transmission over Parallel Wireless Links
几种新颖的工业应用涉及通过各种高吞吐量反馈系统（例如虚拟现实（VR）和触觉/触觉信号）对车辆、起重机或移动机器人的人类控制。系统和操作员之间的近实时交互要求在分组交换中有严格的延迟约束，这在无线通信链路上难以保证。在这项工作中，我们主张在多个并行（不可靠）链路的数据包级编码和数据包调度有可能提供可靠的，延迟有限的通信周期性数据生成模式的应用程序。然而，这一目标只能通过仔细联合设计这些机制来实现，这些机制的相互作用可能是微妙的，难以预测。在本文中，我们首先讨论这些方面的一般条款，然后提出了一个马尔可夫决策过程（MDP）模型，可以用来找到一个方案，最佳地利用多信道无线接入，以最大限度地提高在截止日期内交付的数据块的分数。然后，我们的说明性示例用于示出在无线链路的不同组合下的最佳编码/调度策略，还示出了用低比特率更稳定的低于6 GHz的链路来备份高比特率不可靠的毫米波链路的常见解决方案在所考虑的场景中实际上可能是无效的
2022-08-25 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
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
Practical Modeling and Analysis of Blockchain Radio Access Network
物联网（IoT）和人工智能（AI）时代对无线服务和应用的需求不断增长，对现有网络结构提出了大量前所未有的挑战。为了满足移动数据服务的快速增长需求，区块链无线接入网络（B-RAN）已经成为区块链技术推动下的一种去中心化、可信赖的无线接入模式。然而，B-RAN的许多特征仍然不清楚，难以表征。在这项研究中，我们开发了一个分析框架来建模B-RAN，并提供了一些基本的基本分析。从块生成开始，我们建立了一个基于时间齐次马尔可夫链的排队模型。从排队模型，我们评估的性能B-RAN的延迟和安全考虑。通过连接延迟和安全性，我们揭示了B-RAN可实现的性能的更全面的画面。此外，我们通过一个创新的原型，并验证所提出的模型的实验结果。
2019-11-28 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
No Delay: Latency-Driven, Application Performance-Aware, Cluster Scheduling
考虑到在数据中心中观察到的网络延迟可变性，应用程序的性能也取决于它们在数据中心中的位置。我们提出了NoMora，集群调度架构，其核心是由延迟驱动，应用程序的性能感知，集群调度策略。该策略根据数据中心中主机对之间的测量网络延迟，考虑预期性能来放置应用程序的任务。此外，如果租户的应用经历增加的网络延迟，并且因此降低应用性能，则其应用可以被迁移到更好的位置。初步结果表明，我们的策略将整体平均应用程序性能提高了13.4%，如果启用抢占，则提高了42%，与Google集群工作负载上的随机策略相比，任务放置延迟提高了1.79倍，中值算法运行时间提高了1.16倍。这表明，可以通过利用网络延迟和应用性能之间的关系以及数据中心中的当前网络条件来提高应用性能，同时保持低延迟集群调度的需求。
2019-08-18 cs.DC cs.NI
Scalable Scheduling for Industrial Time-Sensitive Networking: A Hyper-flow Graph Based Scheme
针对工业TSN中CQF协议导致的高调度复杂度问题，提出基于超流图的调度方案及算法GH^2，通过聚合相似流构建分层框架并利用最大团反向映射重调度拥塞流，显著提升了大规模复杂流网络的可调度性、效率及延迟性能。
2023-09-13 cs.NI cs.SY eess.SY
Impact of 5G Latency and Jitter on TAS Scheduling in a 5G-TSN Network: An Empirical Study
University of Granada（格拉纳达大学）
研究探讨5G时延和抖动对TSN中TAS调度的影响，通过测试床评估实证结果，发现需精确设置TAS传输窗口偏移以维持端到端确定性。
2026-03-17 cs.NI
Multi-User Preemptive Scheduling for Critical Low Latency Communications in 5G Networks
5G新无线电预计将支持三种主要服务类别：增强型移动宽带（eMBB）、超可靠低延迟通信（URLLC）和大规模机器类型通信。新兴的URLLC服务需要高达1毫秒的通信延迟，成功概率为99.999%。然而，在系统频谱效率（SE）和可实现的延迟之间存在基本的权衡。这就要求新的调度协议，交叉优化系统性能的用户为中心，而不是以网络为中心的基础。在本文中，我们开发了一个联合多用户抢占式调度策略，同时交叉优化系统SE和URLLC延迟。在每个调度机会处，可用URLLC业务总是被给予更高的优先级。当在传输时间间隔（TTI）期间出现零星URLLC业务时，所提出的调度器寻求在多用户传输中适配URLLC-eMBB业务。如果可用的空间自由度在TTI内受限，则URLLC业务立即覆盖正在进行的eMBB传输的一部分以满足URLLC延迟要求，代价是最小的eMBB吞吐量损失。广泛的动态系统级仿真表明，所提出的调度器提供了显着的性能增益的eMBB SE和URLLC延迟。
2018-06-10 cs.NI eess.SP
Empirical Analysis of the Impact of 5G Jitter on Time-Aware Shaper Scheduling in a 5G-TSN Network
本文通过搭建5G-TSN测试平台，实证分析5G时延与抖动对IEEE 802.1Qbv时间感知整形器调度的影响，证明合理的TAS配置可缓解抖动并维持确定性性能。
2025-03-28 cs.NI
Multi-Agent Reinforcement Learning Scheduling to Support Low Latency in Teleoperated Driving
本文针对远程驾驶低时延需求，提出基于PPO的多智能体强化学习调度算法，通过ns-3仿真证明MAPPO结合贪婪分配策略在时延上表现最优，且随车辆数增加优势更明显。
2025-05-06 cs.NI
An open-source implementation and validation of 5G NR Configured Grant for URLLC in ns-3 5G LENA: a scheduling case study in Industry 4.0 scenarios
Ikerlan Technology Research Centre（伊克兰兰技术研究中心）；Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH)（埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学）；Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya (CTTC/CERCA)（加泰罗尼亚电信技术中心）
本文首次在开源5G NR仿真器ns-3 5G-LENA中实现了配置授权（CG），并通过工业4.0场景验证了其在不同调度策略下的时延性能，结果表明与先前分析研究一致，且高效资源利用对满足关键工业服务需求至关重要。
2026-06-18 cs.NI
Reinforcement Learning Based Scheduling Algorithm for Optimizing Age of Information in Ultra Reliable Low Latency Networks
信息时代（AoI）衡量远程位置信息的新鲜度。AoI反映了从发送器生成分组起经过的时间。在本文中，我们考虑一个远程监控问题（例如，远程工厂），其中多个传感器节点向远程监视站点发送时间敏感测量。我们考虑最小化一个度量，保持所有传感器的预期AoI的总和最小化和最小化超可靠低延迟通信（URLLC）术语之间的权衡。考虑URLLC项以确保每个传感器的AoI超过预定义阈值的概率被最小化。此外，我们假设传感器容忍不同的阈值，并产生不同大小的数据包。受机器学习在解决低复杂度大型网络问题方面的成功启发，我们开发了一种基于低复杂度强化学习的算法来解决所提出的公式。我们使用最先进的演员-评论家算法在一组公共带宽跟踪上训练我们的算法。仿真结果表明，该算法优于所考虑的基线最小化的预期AoI和阈值违反每个传感器。
2019-05-11 cs.NI
Optimal Congestion Control for Time-varying Wireless Links
现代网络在链路速率方面表现出高度的可变性。蜂窝网络带宽固有地随着接收器运动和定向而变化，而数据中心和服务提供商网络中的基于类别的分组调度引起网络租户的可用容量的高度可变性。最近的工作提出了许多拥塞控制协议，以应付这种变化，提供不同的权衡之间的链路利用率和排队延迟。在本文中，我们开发了一个正式的模型，拥塞控制随时间变化的链接，我们用这个模型来推导出一个边界上的任何拥塞控制协议运行在一个随时间变化的链路与一个给定的速率变化分布的性能。利用这种分析的见解，我们得出一个最优控制法，提供了一个平稳的权衡链路利用率和排队延迟。我们将此控制律的性能与现有的几种控制算法在蜂窝链路跟踪上进行比较，以表明有显着的优化空间。
2022-02-09 cs.NI
On the Complexity of the Minimum Latency Scheduling Problem on the Euclidean Plane
University of Maryland（马里兰大学）
本文证明了在无线网络物理模型下，当节点位于欧几里得平面且可选择任意功率水平时，最小延迟调度问题对于路径损耗指数α≥3是NP难的。
2012-03-13 cs.NI cs.SY eess.SY
DTMC-Based Analysis and Scheduling for Periodic Flows with Proactive HARQ
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Northeastern University（东北大学）；Beijing Institute of Control Engineering（北京控制工程研究所）；Beijing Institute of Computer Technology and Applications（北京计算机技术应用研究所）
针对URLLC中异构周期流量的可调度性分析问题，提出基于DTMC的主动HARQ周期流框架，结合两阶段遗传算法实现调度，仿真显示其可调度性优于反应式HARQ等方法且开销可接受。
2026-08-07 cs.NI
Latency Reduction for Mobile Backhaul by Pipelining LTE and DOCSIS
小型手机市场一直在增长。为了从小型小区回传无线流量，移动网络运营商（MNO）正在寻找经济上可行的解决方案，特别是除了传统的光纤选择之外的混合光纤同轴网络（HFC）。当来自无线网络和HFC网络的延迟加在一起时，可能会导致明显的端到端系统延迟，特别是在网络拥塞的情况下。如果这两个网络能够以某种方式相互协调，就有可能减少总的系统延迟并提高系统性能。在本文中，我们提出了一种方法，以改善上游用户到移动核心的延迟，通过协调LTE和HFC调度。该方法减少了HFC网络的请求-授权-数据环路对系统延迟的影响，该环路是回程上行延迟的主要贡献者。通过仿真，我们表明，协调调度提高了整体系统的延迟。
2022-11-16 cs.NI
Finishing Flows Quickly with Preemptive Scheduling
当今的数据中心在提供低延迟方面面临着极大的挑战。然而，公平共享，在当前的拥塞控制协议中普遍采用的原则，是远远不能满足延迟要求的最佳。我们提出了抢占式分布式快速（PDQ）流调度，一个协议，旨在快速完成流，满足流的最后期限。PDQ使流抢占接近一系列调度规则。例如，PDQ可以模拟最短作业优先算法，以通过暂停竞争流来给予短流优先级。PDQ借鉴了集中式调度原则的思想，并以完全分布式的方式实现它们，使其可扩展到当今的数据中心。此外，我们开发了一个多路径版本的PDQ利用路径分集。通过大量的数据包级和流级仿真，我们证明了PDQ在数据中心环境中的性能明显优于TCP，RCP和D3。我们进一步表明，PDQ是稳定的，弹性的数据包丢失，并保留几乎所有的性能增益，即使不准确的流量信息。
2012-06-12 cs.NI
Real-time, low latency virtual DBA hypervisor for SLA-compliant multi-service operations over shared Passive Optical Networks
我们提出了一种启发式算法的PON上游调度管理程序，支持低延迟服务，严格的服务水平协议。该算法实现了接近最佳的性能，而运行时间仅为3.5 us，因此可以实时的【形】操作。
2023-01-17 cs.NI
Deterministic Scheduling of Periodic Messages for Low Latency in Cloud RAN
针对Cloud-RAN中周期性消息因统计复用缓冲导致的高延迟问题，提出无碰撞的确定性传输方案与PMLS算法，在满载下实现可忽略的逻辑延迟并高效扩展至数百天线。
2025-06-25 cs.DS 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
A Hybrid Reinforcement Learning Framework for Hard Latency Constrained Resource Scheduling
College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University（浙江大学信息科学与电子工程学院）
针对6G XR等场景中突发流量下的硬延迟约束资源调度问题，提出HRL-RSHLC混合强化学习框架，通过重用旧策略与专家知识策略联合优化，证明了收敛性并实现更快收敛与更优性能。
2025-03-30 cs.AI cs.NI
Real-Time Capable, Low-latency Upstream Scheduling in Multi-Tenant, SLA Compliant TWDM PON
针对多租户vPON的上行调度需求，提出DTWA合并式DBA算法，支持多信道动态波长分配，经Numba优化可低时延实时运行，满足6G SLA要求，并分析了吞吐量权衡与算法性能。
2025-06-13 cs.NI
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
GLIDS: A Global Latency Information Dissemination System
本文提出GLIDS系统，通过测量并传播传播时延信息，使端点在发送首个数据包前即可获得时延估计，从而解决路径感知多路径网络中面向时延敏感应用的路径选择难题。
2024-05-07 cs.NI
Performance Evaluation of Different Scheduling Algorithms in WiMAX
全球微波接入互操作性（WiMAX）网络被期望成为主要的宽带无线接入（BWA）技术，其提供诸如数据、语音和视频服务的若干服务，包括不同类别的服务质量（QoS），其又由IEEE 802.16标准定义。WiMAX中的调度是最具挑战性的问题之一，因为它负责在所有用户之间分配网络的可用资源，这导致了构造和设计高效调度算法的需求，以提高网络利用率，增加网络吞吐量，并最小化端到端的延迟。在本研究中，我们提出了一个模拟研究，以衡量在WiMAX中的几种调度算法，即严格优先级算法，轮循（RR），加权轮循（WRR），加权公平调度（WFQ），自时钟公平（SCF），区分服务算法的性能。
2011-11-13 cs.NI cs.PF
An Intelligent Deterministic Scheduling Method for Ultra-Low Latency Communication in Edge Enabled Industrial Internet of Things
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；University of Guelph（圭尔夫大学）；Hubei University of Arts and Science（湖北文理学院）；Hosei University（法政大学）；RIKEN（理化学研究所）
边缘使能的工业物联网（IIoT）平台对加速智能工业的发展具有重要意义。然而，随着实时IIoT应用的急剧增加，支持快速响应时间、低延迟和高效的带宽利用率是一个巨大的挑战。为了解决这个问题，时间敏感网络（TSN）最近研究通过确定性调度来实现低延迟通信。据我们所知，多个流的可组合性，这可以显着影响调度性能，从来没有被系统地分析过。在这篇文章中，我们首先分析了可组合性问题。然后提出了一种基于非冲突理论的确定性调度方法来实现时间敏感流的超低延迟通信。此外，为了提高带宽利用率，一个动态队列调度（DQS）方法的尽力而为流。实验结果表明，NDS/DQS能够很好地支持确定性超低延迟业务，并保证有效的带宽利用率。
2022-07-17 cs.AI cs.NI cs.SI
Polynomial-complexity, Low-delay Scheduling for SCFDMA-based Wireless Uplink Networks (Technical Report)
研究了单载波FDMA约束下的上行链路调度/资源分配问题，同时考虑了发射机处的排队动态。在单载波约束下，MaxWeight调度问题以及确定是否可以从所有用户提供给定数量的数据包的问题被证明是NP完全的。最后，提出了一种基于匹配的调度算法，只需要一个多项式数量的计算每个时隙，并在一个系统的情况下，具有大带宽和用户人口，probably提供了一个良好的延迟（小队列）的性能，即使在单载波约束。总之，论文第一部分的结果支持最近将SCFDMA从标准中删除的努力，而第二部分中的结果提出了一种解决单载波约束的方法，如果它仍然存在于标准中的话。
2013-01-07 cs.IT cs.NI math.IT
Scheduling Network Function Chains Under Sub-Millisecond Latency SLOs
针对现有NFV系统因流量突发难满足边缘低延迟SLO且需控CPU核心的问题，提出NetBlaze，通过多尺度核心扩展策略在多尺度多时间粒度分配流量，实现亚毫秒p99延迟且核心用量相当。
2023-05-03 cs.DC cs.NI
End-to-End Latency Analysis and Optimal Block Size of Proof-of-Work Blockchain Applications
由于人们对区块链技术越来越感兴趣，以促进安全、可审计、分散的应用程序，因此需要解决与该技术相关的一系列挑战。在这封信中，我们重点关注与基于工作量证明（PoW）的区块链网络相关的延迟，参与者通过共识验证要附加到分布式账本的新信息，以确认交易。我们提出了一种新的端到端的延迟模型的基础上，批量服务排队理论，其特点的定时器和叉子的第一次。此外，我们推导出最佳块大小的估计解析。通过模拟结果的支持，我们表明，最佳块大小近似是一种一致的方法，通过显着降低与区块链应用程序相关的开销，可以实现接近最佳的性能。
2022-02-03 cs.CR cs.NI
Opportunistic Scheduling for Optimal Spot Instance Savings in the Cloud
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；Nokia Bell Labs（诺基亚贝尔实验室）
本文提出了一种机会性调度方法，通过优化抢占实例和按需实例的使用，实现云环境中的延迟敏感作业调度，以最小化成本并满足延迟约束。
2026-01-18 cs.DC cs.NI cs.PF
Non-orthogonal Multiple Access for High-reliable and Low-latency V2X Communications
在本文中，我们考虑了一个密集的车辆通信网络，每辆车广播其安全信息，在每个传输周期的邻居。这样的应用需要低延迟和高可靠性，因此，我们提出了一种非正交多址接入方案，以减少延迟，提高数据包的接收概率。在所提出的方案中，BS执行半持久调度以优化时间调度并以非正交方式分配频率资源，而车辆自主地执行分布式功率控制。我们制定的集中式调度和资源分配问题等价于一个多维稳定的室友匹配问题，其中的用户和时间/频率资源被认为是不相交的球员集，以相互匹配。然后，我们开发了一种新的旋转匹配算法，它收敛到一个q交换稳定匹配后，有限的迭代次数。仿真结果表明，该方案优于传统的正交多址接入方案的延迟和可靠性。
2017-12-01 cs.GT cs.NI
GLS and VNS Based Heuristics for Conflict-Free Minimum-Latency Aggregation Scheduling in WSN
我们考虑一个无冲突的最小延迟数据聚合问题，发生在不同的无线网络。给定一个无向图中的一个选定的顶点（汇）的网络，目标是找到一个生成聚合树植根于汇，并定义一个无冲突的聚合最小长度的时间表沿弧的树指向汇。因此，在同一时隙，网络的每个单元可以发送或接收至多一个消息。在整个聚合会话期间，每个网元只发送一条消息，并应排除信号干扰引起的冲突。这个问题是NP-难的，即使在给定聚合树的情况下也是NP-难的。因此，开发有效的近似算法是非常必要的。在本文中，我们提出了新的启发式算法的基础上的遗传局部搜索和可变邻域搜索元算法。我们进行了广泛的模拟，证明了我们的算法的优越性相比，最好的以前的方法。
2019-04-22 cs.NI math.OC
Guaranteed Dynamic Scheduling of Ultra-Reliable Low-Latency Traffic via Conformal Prediction
Aalborg University（奥尔堡大学）；Technion–Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文针对上行链路URLLC动态调度中预测不确定导致资源分配过多或不足的问题，提出一种基于在线保形预测的调度器，通过动态调整资源量，在不依赖预测器质量的情况下对可靠性和时延提供形式化保证。
2023-04-03 cs.LG cs.NI eess.SP
Joint Device Scheduling and Resource Allocation for Latency Constrained Wireless Federated Learning
Hitachi (China) Research & Development Cooperation（日立（中国）研发有限公司）
在联邦学习（FL）中，设备通过经由无线信道上传其本地模型更新来为全局训练做出贡献。由于有限的计算和通信资源，设备调度对FL的收敛速度至关重要。在本文中，我们提出了一种联合设备调度和资源分配策略，以在给定的总训练时间预算内最大化延迟受限的无线FL的模型精度。训练性能损失的倒数的下限，根据训练轮的数量和每轮调度的设备的数量，导出。在此基础上，将精度最大化问题分解为两个子问题进行求解。首先，给定被调度的设备，最优带宽分配建议将更多带宽分配给具有较差信道条件或较弱计算能力的设备。然后，引入贪婪设备调度算法，在每一步中选择消耗最少更新时间的设备，直到最优带宽分配的下限开始增加，这意味着调度更多的设备会降低模型的准确性。实验结果表明，该策略优于国家的最先进的调度策略下，广泛的数据分布和细胞半径的设置。
2020-07-14 cs.IT cs.LG 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
Maximizing Service Reward for Queues with Deadlines
本文研究了一个带有奖励和截止期的实时的排队系统。我们假设数据包到达时的处理时间是已知的，就像通信网络中的情况一样。这个假设使我们能够证明，众所周知的最早期限优先的政策性能可以提高。然后，我们提出了一个调度策略，提供了良好的结果与奖励和最后期限的数据包。我们证明了在确定服务时间和二项报酬分布下，该策略是最优的。在更一般的情况下，我们证明了该政策处理的最大数量的数据包，同时收集奖励高于预期的奖励。我们目前的仿真结果表明，它的高性能在更一般的情况下相比，最常用的调度策略。
2018-08-23 cs.NI cs.PF
