多媒体数据包在网络中调度策略的研究

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1、华中科技大学博士学位论文摘要’【网络技术的发展和计算机处理能力的不断提高，使得IPtH话、网络}b规、视频会议等多媒体府川¨ei广泛。j，传统的文本信息相比，多媒体数据、特别足连续媒体数据乓仃数据最人、数码一爷商、实叶H：强的特点。这种连续媒体的实时性要求网络系统提供服务质量保证，丽实现服务质；}{的火键灶解决网络扪J塞¨题，其根本方法是网络系统的资源预定技术，核心足数据包调度算法。公‘P、响鹿延时、算法复杂度和资源利用率是评价一个数据包调度算法的四个重要指标。数掂也调度算法首先要达剑服务量公平，希望能够总是为再个任务提供与其预定速率

2、成比率的服务链。响应延州flj丁保nl：许诺的端端延迟，只有当响应延时不与兆享输出连接的任务个数帮lJI：往排队等候传送的数据包个数有关时，才能够通过预定带宽资源来保证所需的延迟。算法复杂度显然足反成数据包渊度算法效率的重要冈素，它也必须与jE亭输出连接的任务个数和正在排队等候传送fl{j数据包个数无关。为，避免浪费俯宽资源，必须往传送肖前数据包期间确定“jli一个要传送的数槲包，如果算法复杂度与系统的状态有关，寻找F个数据包的计算量就可能会成为高速多媒体嘲络系统rfl数据传输的一个瓶颈。从资源利川率角度考虑，总是希望有限的资源能够服

3、务尽最彩的仃务。总之．适J{Jr高速多媒体网络的数据包调度算法必须保证：·服务鼠公平分配．·延迟界限与批孛连接的任务数或口：排队等候传送的数据包个数无关，·汁算复杂度与其享连接的任务数或正排队等候传送的数据包个数无关，以及·塔Ⅵ能高的资i15i利I"率。，n：m人Ⅲ究成果的摩础I．，‘本文仆，以I、研究I‘41。：剥现仃的数据包悯度算法就9]一化服务公平系数、响应五正州、算法复杂度干¨资源利川率进行r综合≯lj价。运川具有零响J_fi!延州的通川流调度算法的设计思想，提出最早结束标志优先算法。‘它是一个完全的州J节调度算法，以数据包为

4、调度单位．能哆保证响应延时与兆卓连接的任务数或n：排队等候传送的数据包个数无关，但是它的算法复杂度与，#享连接的任务数或止排队等候传送的数据包个数_仃天。r。通过引入轮转势函数的概念，提出势轮转调度算法。轮转势函数将服务口≈问划分为一系列的服务轮转J目埘，见沦扯周期内采取什么方式的服务过科．部呵保证公平特性。但是，已有的轮转服务方式，如赤字轮转算法的服务方式和加权轮转算法的服务方式，都不能够做到响应延时与连接的任务数无关。提出的势轮转调度算法进一步将一个服务轮转周期细分为多个扫描周期，在各茁{l椭周j"j之闸近似排序分陬：服务。它结合

5、了最早结束标志优先算法和轮转调度的特点，能够在计，掉复杂腹、响席延J时和公平特性之间进行很好的折叫1，毗保持了轮转算法的低复杂度优点，同时义保证r响』、t延州不与连接的任务数有关。’‘从州渊皮效率力lf『『耐辨轮转算法进行仇化，指i¨势轮转势法存在旋转异常现象．．通过对旋转’水文受闺防预IfJJ=项目“W聃多媒体数据存墩峙交换方法的研究”(I584)和“町护胜集成多姘件系统的建髓1J‘樊现”(863—317．01—10．99)们资助。华中科技大学博士学位论文异常成Ⅲ的分析，挺U卜个能够获得尽可能高nq资源利川率的势轮转钟．法n勺实川方

6、案。f理沦和试验部表f儿势轮转算法扫：狮保前述符项性能的基础上，能够尽母提高资源利J"率，适川：J'高速问。锵的多姒体数据包调腹。从仿真羊¨实验们腹、川【E较，J浊评价了最早绌束标忠优九算法和辨轮转贸_法算法。结粜表I刿：(1)JWf最甲}．＼求*n＆优先算法能够为并类1j_f=务都保“预定n勺带宽和均撕的延迟，而上l保证的服务质鼠小受其他任务的数据流特征影响；(2)势轮转算法和赤字轮转渊皮算法都能够侄响应延fI．J和算法复j}度之问折中。但势轮转算法能够保证比赤字轮转调度算法更低的响应延删，且具fj巫娲的抗数据流特自J：敏感特性。，

7、关键词：多姒体网络资源坝定数据包凋度算法轮转凋度确定‘阻服务许川控制线性有界到达过程华中科技大学博士学位论文ABSTRACT+ThedeveIoPmentofnetworkingtechnologyandpowerofconlputerprocessingmakesnewmultinledia—intensiveapplicalions，“keInIernetP110ne，networkingvideoandVjdeoConrerencingpossibIea11daVailable．Thesekindsofappl；cat；onsc

8、onfrontaudio，Video，graphicandinlagedata，cspeciallycolltimlousmedjadata，whicllarealwaysofIargersize，higllerb“ra