基于资源分配策略的接入调度算法
第４卷第５期 ２０１３年１Ｏ月 指挥信息系统与技术 Ｃｏｍｍａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．４ Ｎｏ．５ ０ｃｔ．２０１３
１ 理论与探索・
基于资源分配策略的接入调度算法
许道峰高璇
（中国电子科技集团公司第二十八研究所 南京２１０ＯＯ７）
摘 要：采集中心对于较大规模的ＨＦ信号采集网络，一般配置多部发射机和接收机。提出方案将
发射机、接收机及其使用的通信频率作为ＨＦ电台网络的待分配资源，并通过分配通信资源，实现 ＨＦ电台网络高效运作。该方案与传统电台组网方案相比，具有灵活性高、可通性好且扩展能力强
的特点，并具有实用前景。
关键词：短波通信；电台组网；资源分配；接入调度
中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—９０９Ｘ（２０１３）０５—００３０—０５
Ａｃｃｅｓｓ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ
Ｘｕ Ｄａｏｆｅｎｇ Ｇａｏ Ｘｕａｎ
（Ｔｈｅ ２８ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ ＨＦ ｓｉｇｎａｌ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｅｑｕｉｐｐｅｄ
ｗｉｔｈ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＨＦ ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ．Ａ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ， ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ｆｏｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｓ ｔｏ——ｂｅ——ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ａｎ ＨＦ ｒａｄｉｏ
ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｂｙ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ＳＯ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＨＦ ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｐｅｒａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｃｈｅｍｅ
ｈａｓ ｈｉｇｈｌｙ ｆｌｅｘｉｂｌｅ，ｃｏｎｎｅｃｔｉｂｌｅ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｕｓ ｈａｖｉｎｇ ａ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ
ＵＳｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ；ａｃｃｅｓｓ
ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ
问题的提出
对于较大规模的ＨＦ信号采集网络，外部节点 数量【，可达数百个。采集中心可以考虑配置Ⅳ个ＨＦ 接收机和 个ＨＦ发射机，进行集中的信号接收与 指令下发。对于如此中大规模的ＨＦ信号采集网络，
一般将大网分成子网，子网再分成微网。每个子网或 微网形成一个一点对多点的星型网络。 所有外部节点根据其所处地理位置和通信条件 划分成Ｋ个分组，每个分组内平均拥有外部节点成 员数Ｖ一【，／Ｋ；每个分组与中心的一对发射接收机 对应；分组间采用不同的信道或频率进行频分多址 （ＦＤＭＡ）复用Ｌ１］，分组内采用同一信道或频率利用
收稿１３期：２０１２—０９—２６ 时分多址（ＴＤＭＡ）［２］或载波侦听多路访问 （ＣＳＭＡ）Ｉｓ］进行复用。为了考虑切换频，系统根据其 分组／子网个数Ｋ，设置Ｋ组通信频率，其结构如表１ 所示。其中， ｊ和ｇ 别为子网ｉ中的第 个上行和 下行频率。上行表明从外部节点至中心；下行表明从 中心至外部节点。
表１
ＨＦ信号采集网络通信频率结构 第４卷第５期 许道峰，等：基于资源分配策略的接入调度算法
表１结构存在以下问题：将ｕ个外部节点固定
分成Ｋ个子网，子网内节点成员数从ｕ变为 。利用
１个信道使得子网内成员均能通信的概率大大提
高，但问题依然存在。大网划分成固定子网的方案并
不能保证１个子网内的 个成员都能在固定的接收
机实现信号可靠接人；另外，１个子网内的信道争用
问题没有根本解决，只是碰撞概率下降了。
目前，ＨＦ星型网络主要应用于海上船只定期
短消息通信。该类应用的共性是因有海面波传输，信
道条件相对平衡，信息传输时延性要求较低，且通信
数据量较小。基于上述特点，ＨＦ星型网络一般采用
基于轮询策略［４］的类ＴＤＭＡ协议来解决共用信道
竞争问题。中心有绝对控制权，可以决定在某时刻查
询某外部节点，仅被查询节点有使用共用信道进行
信息反馈的权利。因此，基于轮询的ＨＦ星型网络在
解决传感器突发信息实时传输方面能力不足。
在雷达数据情报传输方面，目前中心仍采用多
接收机，与外站一对一接收［５］。在配置较大规模的
ＨＦ接收中心时，同时配置数量庞大的ＨＦ接收机
组，成本较高。故该组网手段不适合民用或低成本应
用及突发型数据的集中采集。
２关键技术
针对上述问题，需解决以下２项关键技术：
１）一点对多点通信频率的选择与切换
中心所配置的ＨＦ接收机数量小于外部节点数
量，则会存在一点对多点通信问题。如何选择一个频
率或一个信道让多个外部节点均能和中心接收机通
信是关键问题。另外，短波信道随时间变化而变化，
如何确定合理的切换频机制也是核心问题。
２）共用信道的利用
一点对多点通信问题必然导致多个外部节点竞
争共用信道的问题。如何调度这些节点使用共用信
道是一项关键技术，需最大限度利用信道资源并减
少信息传输碰撞，同时还需考虑各外部节点的公平
调度。
３基于资源分配策略的组网方案
本文设计的ＨＦ信号采集网络采用图１所示的
网络结构。各外部节点配置一半双工ＨＦ电台，进行
信息上传与指令接收，中心配置发射机组及接收机
组，通过网络控制器（ＮＣＵ）协同工作。网络拓扑总 ／一一由
图１ ＨＦ信号采集网络拓扑结构
体呈星型。
３．１上行链路调度设计 上行链路指从外部节点至中心的无线通信链
路；下行链路指从中心至外部节点的链路。基于资源
分配的组网策略将中心的发射机、接收机和可能使
用的频率点组成系统可以利用的资源池，各外围节
点接入均需利用现有的资源实现。
因此，中心及各外围节点均需维护同一个通信 频率表，同时维护一个掩模ＭＡＳＫ矩阵ＰＭ ，形式
如表２所示，其中Ⅳ为接收机数。由表可见，每个接
收机将对Ｌ个通信频率进行扫描监听。
表２上行通信频率表
ＰＭ ｓＫ矩阵为一个Ｌ×Ⅳ维０／１二值矩阵，１表
明表２与该位置对应的频率可以选用；０表明与该位
置对应的频率不可选用。ＰＭ心ｃ矩阵各元素初始状态
均为１，表明通信频率表中所有频率均可使用，即：
ＰＭＡｓＫ＝ １ １
１ １ ： ： ● ● １ １ … １
・・・ １ 。． ： ● ● … １
表１每列对应中心的一个接收机所扫描的信 道，假设扫描的信道数为Ｌ。初始工作时，中心的接
收机在通信频率表所设定的频点上扫描。由于频率
表的频点数量较大，可以认为对任一外围节点，至少
有１组频率能够通信。外围节点在通信频率表内随
机选择１个频点 进行信息上传。一旦信息被第 指挥信息系统与技术 ２０１３年１Ｏ月
个接收机成功接收，该接收机将退出扫描状态，中心
将ＰＭ 矩阵的第 列除第（ ，ｚ）个元素外全部置０，
并通过Ｍ个发射机下行信道将序号（ ，ｚ）广播出去。
外围节点收到广播信息后各自更新自己的ＰＭ ｓＫ矩
阵，保持与中心一致。
随后，其他外围节点将在Ｐ ｓｘ矩阵掩模（即矩
阵元素与操作）后的通信频率表内随机选择通信频
率。由于之前退出扫描状态的接收机 仅占用１个可
用的频点，故其被选中的概率相对于其他接收机将 降低Ｌ倍。这在一定程度上可以减小初始阶段多个
外围节点争用同一信道的概率。如选择的通信频率
为厂 则有：若Ｐ一 且ｑ—ｚ，则节点进行竞争传输模
式，传输正常报文；否则，传输与扫描相适应的报文。
如此，系统一直动态为各外围节点分配通信资
源，直至ＰＭ ｓｘ矩阵最后变为每列仅有１个元素是１、
其他元素均为０的矩阵。此时，通信资源分配完毕，
后面的节点仅能通过竞争实现接人。
因外围节点的传感器观测信息为突发数据，故 当外围节点数据传输业务结束后，可以通过上行信
令告知中心。此时，中心将其所对应接收机 的资源
释放，接收机 进入扫描状态，将ＰＭ ｓＫ矩阵第 列所
有元素置１，并将包含序号 的释放信令广播，以便
各外围节点更新ＰＭ ｓｘ矩阵第 列所有元素为１。
３．２下行链路调度设计 中心配置Ｍ个ＨＦ发射机，故下行链路也存在
相应的调度问题。如指令及信息的传输时延要求较
低，可以采用与上行链路类似的设计，即发射机在一
组频率库中随机选择频率发射，各外围节点在空闲
时处于扫描状态。
考虑到实时性要求，下行链路调度设计如下：
中心和各外围节点需维护如表３所示的频率
表，表中的每行表明某时段的工作主用频率ｇ 及备
用频率 ：，Ｍ为发射机数。
外围节点扫描某时段 的主用频率ｇ （ 一１，
２，…，Ｍ），经过Ｍ个发射周期，外围节点可以确定
目前最佳的下行通信频点ｇ ，同时在本地形成一个
表３下行通信频率表 信号质量排队列表，并在上行信令交互中将本节点
站号、频点号二元组（ ， ）反馈给中心。中心依据各
外围节点的反馈，形成通信状态表，保存有每个发射
机接入的外围节点序号和数量。信号质量排队列表
和通信状态表形式如表４和表５所示。 表４信号质量表
排序 频点
表５通信状态表
如中心某个发射机ｍ在主用频点上不能与任何
外围节点联系上，即其对应的接入站点数量ｅ 一０， 则发射机ｍ将用备用频率发射信号。外围节点如扫
描不到某个中心发射机的主用通信频率，则在下个 周期扫描该发射机的备用频率。
入网后的外围节点将在一段时间内利用选择的 最佳频点ｇ （和中心某个发射机对应）与中心进行 下行链路通信。未入网的外围节点将继续扫描，直至
找到一个可通频点，而后进入数据传输模式。
中心重要指令如换频和公共消息等将通过中心 所有发射机广播出去，以便各外围节点能成功接收；
ＰＭ 矩阵更新序号（ ，ｚ）等与特定外围节点相关的
信息，可通过所有发射机广播，也可通过中心相应的
发射机ｍ单播或组播出去。 下行广播和组播信息中还可以包含外围节点的 上行信噪比（ＳＮＲ），以便让外围节点选择是继续使
用该频率通信，还是重新选择通信频率。经过时间积 累，各外围节点可知晓目前较好的通信频率，进而在
后续的上行传输中以较高的权值选择这些频点。 ３．３ 资源需求 存储占用资源需求如下：１）中心和各外围节点 需存储上行通信频率表、下行通信频率表及ＰＭＡｓｘ矩
阵；２）各外围节点需保存信号质量表；３）中心需保
存通信状态表。假设一个通信频率长３ Ｂ，信号质量 长１ Ｂ，则存储需求如表６所示。
表６
资源占用需求
QoS保证的无线系统资源分配和调度策略
第２９卷第１期 ２００７年１月 电子与信息学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ＿０１．２９Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２００７
ＱｏＳ保证的无线系统资源分配和调度策略
余官定 张朝阳 仇佩亮 、
（浙江大学信电系信息与通信工程研究所杭州３１００２７）
摘要：该文研究了无线通信系统保证用户服务质量要求（ＱｏＳ）的资源分配和调度策略，从信道遍历容量角度出发
分析基于Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎ（ＲＲ）和多用户分集／ａａ思想的调度策略，并提出一种性能更好的部分多用户分集调度策略。
该策略将～帧分成若干子帧，子帧的大小以及当前用户集合由无线资源分配算法根据用户的速率要求确定，调度
机在每个时刻将各子帧分配给当前用户集合巾信道增益最好的用户。仿真结果表明，相比于ＲＲ调度和多用户分集
／ａａ调度，部分多用户分集调度能够减少信道占用率并且提高平均信道容量。
关键词；无线通信：资源分配：调度策略：遍历容量：多用户分集；服务质量要求
中图分类号：ＴＮ９２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９．５８９６（２００７）０１．０１３８－０５
Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ
Ｃｏｍｍｕｎｉｏｎ Ｓｙｓｔ Ｗｉｔｈ ＱｏＳ Ｇｕｍ：ａｎｔｅｅｄｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ￣ｙｓｔｅｍ Ｗｉｔ ｕａｒａｎｔｅｅ
Ｙｕ Ｇｕａｎ—ｄｉｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｚｈａｏ－ｙａｎｇ Ｑｉｕ Ｐｅｉ—ｌｉａｎｇ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｄ，Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｆｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）ｉｎ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅ
移动通信的网络资源分配
移动通信的网络资源分配
随着移动通信的快速发展，无线网络资源的分配显得尤为重要。合理的网络资源分配可以提高通信质量和用户体验，保证网络的稳定性和可靠性。本文将对移动通信的网络资源分配进行探讨。
一、引言
移动通信的网络资源分配是指将有限的频谱资源、带宽资源、无线接入点等分配给不同的用户和终端设备，以满足其通信需求。合理的资源分配能有效提升通信信号覆盖范围和传输速率，提高用户满意度。
二、频谱资源的分配
频谱资源是移动通信的核心资源之一。根据不同的通信技术和频段，频谱资源可以按照不同的方式进行分配。例如，在2G通信中，采用时分复用（TDMA）的方式，将频谱分割成一系列时隙，不同用户在不同的时隙中进行通信。而在4G和5G通信中，采用更为灵活的频谱共享方式，能够实现更高的频谱利用率。
三、带宽资源的分配
带宽资源是指通信系统中可用的传输带宽。对于移动通信系统而言，带宽资源是有限的，需要经过合理的分配才能够满足用户的需求。在网络拥塞情况下，通过优化调度算法和流量控制机制，可以实现带宽资源的高效分配。例如，通过动态带宽分配算法，可以根据用户流量需求的变化，实时调整带宽的分配比例，以保证资源的合理利用。 四、无线接入点的分配
无线接入点是指移动通信网络中用于接入终端设备的基站设备。在城市等高密度区域，无线接入点的分布密度较高，而在农村和偏远地区，无线接入点的覆盖范围和分布密度相对较低。合理的无线接入点的部署和分配是保证网络覆盖的关键。通过对网络负荷、用户需求等进行监测和分析，可以精确地确定无线接入点的位置和数量，以实现网络资源的均衡分配。
五、资源分配的调度算法
资源分配的调度算法是实现资源分配的核心。常见的调度算法包括最大信号干扰比（SINR）调度算法、最小可用带宽调度算法、最大容量调度算法等。这些算法通过对网络资源的状态进行实时监测和评估，根据不同的优化目标，选择最合适的用户进行分配，以提高系统的整体性能。
gnb 调度算法 -回复
gnb 调度算法 -回复
GNB（Gaussian Naive Bayes）调度算法，是一种基于朴素贝叶斯算法的调度算法。它通过计算任务与资源之间的概率关系，预测最佳的资源分配方案，以提高系统的性能和效率。本文将分为以下几个部分，从介绍朴素贝叶斯算法开始，逐步讲解GNB调度算法的原理、流程和应用，以及其优势和不足之处。
# 1. 朴素贝叶斯算法简介
朴素贝叶斯算法是一种基于贝叶斯定理和特征条件独立假设的分类算法。它假设每个特征与其他特征之间相互独立，且每个特征的重要性相同。通过计算先验概率和条件概率，朴素贝叶斯算法能够根据特征的组合情况，对未知样本进行分类。
# 2. GNB调度算法原理
GNB调度算法是基于朴素贝叶斯算法的一种调度算法。它通过计算任务与资源之间的概率关系，预测最佳的资源分配方案。具体而言，GNB调度算法首先将任务和资源分别作为特征和类别，利用朴素贝叶斯算法计算任务与资源之间的条件概率。然后，根据计算得到的概率，选择概率最大的资源为最佳匹配。
# 3. GNB调度算法流程
GNB调度算法的流程包括以下几个步骤：
- 步骤1：收集任务和资源的特征数据，包括任务的工作量、优先级、资源需求等，以及资源的处理能力、当前负载情况等。
- 步骤2：计算任务与资源之间的条件概率。根据朴素贝叶斯算法的特征条件独立假设，将任务和资源的特征组合，计算得到任务在给定资源情况下的条件概率。
- 步骤3：根据条件概率选择最佳资源。对于每个任务，根据计算得到的条件概率，选择概率最大的资源为最佳匹配。
- 步骤4：分配资源并执行任务。根据选择的最佳资源，将任务分配给资源，并启动执行任务。
- 步骤5：监控任务执行情况。定期监控任务的执行情况，记录任务的完成时间和资源的利用率等指标。
# 4. GNB调度算法应用场景
GNB调度算法通过概率模型预测最佳资源分配方案，适用于以下场景：
- 云计算环境：在云计算环境中，服务提供商需要根据用户的任务需求和资源情况，合理分配资源，提供高质量的服务。GNB调度算法可以根据任务的特征和资源的能力，选择最佳的资源分配策略，提高资源的利用率和性能。
基于资源分配策略的接入调度算法
第４卷第５期 ２０１３年１Ｏ月 指挥信息系统与技术 Ｃｏｍｍａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．４ Ｎｏ．５ ０ｃｔ．２０１３
１ 理论与探索・
基于资源分配策略的接入调度算法
许道峰高璇
（中国电子科技集团公司第二十八研究所 南京２１０ＯＯ７）
摘 要：采集中心对于较大规模的ＨＦ信号采集网络，一般配置多部发射机和接收机。提出方案将
发射机、接收机及其使用的通信频率作为ＨＦ电台网络的待分配资源，并通过分配通信资源，实现 ＨＦ电台网络高效运作。该方案与传统电台组网方案相比，具有灵活性高、可通性好且扩展能力强
的特点，并具有实用前景。
关键词：短波通信；电台组网；资源分配；接入调度
中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—９０９Ｘ（２０１３）０５—００３０—０５
Ａｃｃｅｓｓ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ
Ｘｕ Ｄａｏｆｅｎｇ Ｇａｏ Ｘｕａｎ
（Ｔｈｅ ２８ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ ＨＦ ｓｉｇｎａｌ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ ｉｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｅｑｕｉｐｐｅｄ
ｗｉｔｈ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＨＦ ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ．Ａ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ， ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ｆｏｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｓ ｔｏ——ｂｅ——ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ａｎ ＨＦ ｒａｄｉｏ
基于QoS的云计算资源分配算法
摹于Ｑｏｓ的云计算资源分 算法 ２Ｏ１ ２年
文章编号：１㈣３—５８５０（２（）１ ２）０８—０００ —０３
基于ＱｏＳ的云计算资源分配算法
姜华杰，陈俊杰，强 彦
（太原理工大学计算机科学与技术学院，太原０３００２４）
摘 要：目前，基于云计算的服务越来越具有动态性，资源的分配遇到了前所未有的挑战性，我们不能简单地从成本单一方面 来衡量资源分配算法的优劣。针对以上问题，提出了具有ＱｏＳ限制的资源分配算法，从用户和资源提供者两个方面来考虑资源的分 配，在保证用户任务的多维Ｑ０ｓ需求的同时，寻求用户满意度和资源利用率的综合效用值的提升。通过仿真实验表明，该资源分配 算法，可以减少任务之间对资源的竞争，提高所有任务的全局效用值。 关键词：云计算，服务质量保证，资源分配，全局效用．资源竞争 中图分类号：ＴＰＩ ５ 文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｏｕｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｃｌｏｕｄ Ｃｏｍｕｐｔｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＱｏＳ
ＪＩＡＮＧ Ｈｕａ—ｊｉｅ，ＣＨＥＮ Ｊｕｎ—ｊｉｅ，ＱＩＡＮＧ Ｙａｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｌｌｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｚ ｓｉｔ３ （ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｊｕｃｚｎ ０３００２４，（＇ｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｃｌｏｕｄ ｂａｓｅｄ ＳｅＥ＼ｒｉｃｅｓ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ｎｕｍｅｒｏｕｓ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ，ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ ｂｅｃｏｍｅｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇ．ｗｅ ｃａｎ’ｔ ｍｅａｓｕｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｔｇｏｒｉｔｈｍ ｆｒｏｍ ｃｏｓｔ ｏｒ ｔｉｍｅ ｓｏｌｅｌｙ．ＴＯ ｓｌｏｖｅ
ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｐｒｏｂｌｅｍ，ａ ＱｏＳ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ａｌｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｉｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｆｒｏｍ ｕｓｅｒ ａｎｄ ｒｅｓｅｔｌｒｃｅ ｐｒｏｖｉｄｅｒ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍｕｓｔ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ＱｏＳ ｏｆ ｅｖｅｒｙ ｔａｓｋ，ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｓｅｅｋ
进程的调度算法
进程的调度算法
调度算法的实质是：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。
先介绍⼀下进程调度与作业调度的区别：进程调度是真正让某个就绪状态的进程到处理机上运⾏，⽽作业调度只是使作业具有了竞争处理机
的机会。
进程调度（⼜称微观调度、低级调度、短程调度）：是按照某种调度算法从就绪状态的进程中选择⼀个进程到处理机上运⾏。负责进程调度
功能的内核程序称为进程调度程序。
作业调度（⼜称⾼级调度、宏观调度、长程调度）：是按某种调度算法从后备作业队列中选择作业装⼊内存运⾏；另外当该作业执⾏完毕
后，还负责回收系统资源。完成作业调度功能的程序称为作业调度程序。
下⾯介绍⼏种常见的调度算法:
先来先服务(FCFS，first come first served)
FCFS调度算法是⼀种最简单的调度算法，该调度算法既可以⽤于作业调度也可以⽤于进程调度。在作业调度中，算法每次从后备作业队列
中选择最先进⼊该队列的⼀个或⼏个作业，将它们调⼊内存，分配必要的资源，创建进程并放⼊就绪队列。
在进程调度中，FCFS调度算法每次从就绪队列中选择最先进⼊该队列的进程，将处理机分配给它，使之投⼊运⾏，直到完成或因某种原因
⽽阻塞时才释放处理机。
优点：保证了公平性，规则简单
缺点:有利于长进程⽽不利于短进程，有利于CPU 繁忙的进程，⽽不利于I/O 繁忙的进程
短作业优先(SJF， Shortest Job First)
短作业（进程）优先调度算法是指对短作业（进程）优先调度的算法。短作业优先(SJF)调度算法是从后备队列中选择⼀个或若⼲个估计运
⾏时间最短的作业，将它们调⼊内存运⾏。⽽短进程优先(SPF)调度算法，则是从就绪队列中选择⼀个估计运⾏时间最短的进程，将处理机
分配给它，使之⽴即执⾏，直到完成或发⽣某事件⽽阻塞时，才释放处理机。
优点：相⽐FCFS 算法，该算法可改善平均周转时间和平均带权周转时间，缩短进程的等待时间，提⾼系统的吞吐量。 缺点：
该算法对长作业不利，SJF调度算法中长作业的周转时间会增加。更严重的是，如果有⼀长作业进⼊系统的后备队列，由于调度程序
一种基于先验知识动态分配资源的作业调度策略
理论硼究 遥感信息
一种基于先验知识动态分配资源的作业调度策略
汤灿恩①～，刘定生①，马艳①，②
（①中科院对地观测与数字地球科学中心，北京１０００８６；②中国科学院研究生院，北京１００１９０）
摘要：针对目前遥感图像并行处理系统的调度策略中资源分配盲目性，导致作业平均带权周转时间过长和系
统利用率低的问题，提出了一种新的基于先验知识的动态分配资源调度策略。这种策略一方面利用先验数据库 来存储各种算法单位资源单位数据量的平均运行时间，结合待处理图像的数据量来估算作业单位资源的运行时 间，从而为系统作业调度提供准确的并行作业运行时间估计；另一方面利用模糊数学知识动态地计算出集群的整 体负载值。最终，本文设计了一种自适应的资源的动态分配方法，可根据作业单位资源的运行时间和当前集群整
体系统负载值动态决定作业所需分配的资源数。这种资源分配方式可解决传统资源分配策略在资源分配上的盲 目性，缩短作业平均带权周转时间，从而使系统达到负载均衡。通过对比分析和实验结果，本调度策略能较好地 解决了目前并行遥感图像处理系统中传统作业调度存在的问题，缩短了系统的作业平均带权周转时间，提高了系 统资源利用率，使得整体系统的处理性能得到大幅优化。 关键词：遥感图像并行处理系统；动态调度策略；负载均衡 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－－３１７７．２０１１．０３．００１ 中图分类号：ＴＰ７９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—３１７７（２０１１）１１５—０００３—０６
Ａ Ｄｙｎａｍｉｃａｌ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｒｉｏｒｙ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ
ＴＡＮＧ Ｃａｎ－ｅｎ￥～，ＬＩＵ Ｄｉｎｇ，ｓｈｅｎｇ。，ＭＡ Ｙａｎ。 （①Ｃｅｎｔｅｒ ｙｏｒ Ｅａｒｔｈ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅａｒｔｈ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＣＡＳ），Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８６； ②Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｎｇ １００１９０）
虚拟化云无线接入网络下基于在线学习的网络切片虚拟资源分配算法
虚拟化云无线接入网络下基于在线学习的网络切片虚拟资源分配算法
唐 伦 魏延南* 马润琳 贺小雨 陈前斌
(重庆邮电大学通信与信息工程学院 重庆 400065)(重庆邮电大学移动通信技术重点实验室 重庆 400065)
摘 要：针对现有研究中缺乏云无线接入网络(C-RAN)场景下对网络切片高效的动态资源分配方案的问题，该文提出一种虚拟化C-RAN网络下的网络切片虚拟资源分配算法。首先基于受限马尔可夫决策过程(CMDP)理论建立了一个虚拟化C-RAN场景下的随机优化模型，该模型以最大化平均切片和速率为目标，同时受限于各切片平均时延约束以及网络平均回传链路带宽消耗约束。其次，为了克服CMDP优化问题中难以准确掌握系统状态转移概率的问题，引入决策后状态(PDS)的概念，将其作为一种“中间状态”描述系统在已知动态发生后，但在未知动态发生前所处的状态，其包含了所有与系统状态转移有关的已知信息。最后，提出一种基于在线学习的网络切片虚拟资源分配算法，其在每个离散的资源调度时隙内会根据当前系统状态为每个网络切片分配合适的资源块数量以及缓存资源。仿真结果表明，该算法能有效地满足各切片的服务质量(QoS)需求，降低网络回传链路带宽消耗的压力并同时提升系统吞吐量。关键词：5G网络切片；云无线接入网络；资源分配；马尔可夫决策过程
中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1009-5896(2019)07-1533-07DOI: 10.11999/JEIT180771
Online Learning-based Virtual Resource Allocation for Network Slicing
in Virtualized Cloud Radio Access Network
TANG Lun WEI Yannan MA Runlin HE Xiaoyu CHEN Qianbin
(School of Communication and Information Engineering, Chongqing University of Posts andTelecommunications, Chongqing 400065, China)
基于WiMAX城域网QoS的调度策略研究与实现
第22卷第1期新乡教育学院学报2009年3月 Vol.22,No.1JOURNALOFXINXIANGEDUCATIONCOLLEGEMAR,2009
基于WiMAX城域网QoS的调度策略研究与实现Ξ
刘 芳
(乌鲁木齐铁路运输学校,新疆乌鲁木齐830011)
摘 要:宽带无线城域网是当今无线通信领域中的一个热点,而其中的资源调度策略直接关系到系统性能的优
劣。针对IEEE802.16e标准下的宽带无线接入系统,设计了一套能够保证用户QoS的资源调度和分配方案。该
方案由接纳控制方案、请求机会分配方案及带宽分配方案三部分组成,它的双层调度机制能够针对不同QoS等
级的业务提供不同的调度方案,满足用户的QoS要求。
关键词:Wimax;IEEE802.16e;服务质量;调度策略
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1672Ο3325(2009)01Ο0127Ο03作者简介:刘芳(1966Ο),女,新疆乌鲁木齐市人,硕士,讲师。研究方向:数字通信、光纤通信。
Wimax宽带无线城域网是目前无线通信领域中
的一个热点。基于IEEE802.16标准的无线城域网
系统组网灵活快速、升级维护方便、能提供高速的上
行和下行数据传输且支持不同业务的QoS需求等特
点,受到了国内外各大设备厂商和运营商的普遍关
注,有广阔的应用前景。
Wimax核心标准IEEE802.16e系统中的MAC
层采用了面向连接的机制,为语音、数据、多媒体等
多种业务提供相应的QoS保证,但是,标准并没有对资源调度和带宽分配的细节进行标准化。由于调度
策略的优劣直接关系到整个系统的吞吐量、延时、阻
塞率等性能,因此笔者针对802.16e系统的资源调
度策略进行系统的研究,以得到资源分配方面的具
体有效的方案。
所提出的调度算法由接入控制方案、请求机会
分配方案及带宽分配方案三部分组成,它的双层调
度机制能够针对不同业务类型提供不同的调度方案,从而保证用户的QoS。
低轨星座的跳波束资源调度策略
第 21 卷 第 12 期
2023 年 12 月Vol.21，No.12Dec.，2023太赫兹科学与电子信息学报
Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology
低轨星座的跳波束资源调度策略
彭明阳1a，1b，张晨*1a，1b，张更新1a，1b，蒋丽凤2
(1.南京邮电大学 a.通信与信息工程学院；b.通信与网络技术国家工程研究中心，江苏 南京 210023；2.西安空间无线电技术研究所，陕西 西安710199)
摘要：跳波束技术作为一种高通量卫星资源分配方法，能够根据地面业务需求灵活配置星
上资源，提高星上资源利用率。本文将跳波束技术应用到低轨星座场景中，针对用户业务先验未
知和先验已知两种情况，考虑波束间的共信道干扰，基于迭代算法和凸优化制定了适用于低轨星
座的两种跳波束资源调度策略。与传统策略对比，能达到更高的系统吞吐量，同时具有较好的时
延性能，且适应用户业务的不均分布。
关键词：低轨星座；跳波束；资源分配；同频干扰
中图分类号：TN927+.2 文献标志码：Adoi：10.11805/TKYDA2021396
Beam-hopping resource scheduling strategy of LEO constellation
PENG Mingyang1a,1b，ZHANG Chen*1a,1b，ZHANG Gengxin1a,1b，JIANG Lifeng2
(1a.College of Telecommunications and Information Engineering；1b.National Engineering Research Center for Communication and Network Technology，Nanjing University of Posts and Telecommunications，Nanjing Jiangsu 210023，China；2.Xi'an Institute of Space Radio Technology，Xi'an Shaanxi 710199，China)