基于De-Jitter Buffer算法的无线网络业务调度matlab仿真,对比RR调度算法
1.程序功能描述
去抖动缓冲器(动态缓冲技术) 通常在用户终端的流式播放器处采用,以最小化分组延迟对用户体验的降级。然而,由于无线电信道的波动,在无线分组网络中,为流用户提供服务质量(QoS)仍然是一项具有挑战性的任务。在这个项目中,我们将提出一种去抖动缓冲区感知调度器,该调度器考虑用户终端的去抖动缓冲状态,以减少服务中断。将进行仿真以验证所提出算法的性能。
2.测试软件版本以及运行结果展示
MATLAB2022a版本运行
随着网络负载的增加和流量模式的复杂化,De-Jitter Buffer算法在降低网络延迟和提高吞吐量方面表现出明显优势。与RR调度算法相比,De-Jitter Buffer算法在网络拥塞情况下能够更有效地利用网络资源,减少数据包在缓冲区中的等待时间,从而降低网络延迟。此外,De-Jitter Buffer算法能够根据网络状态动态调整发送速率,更好地适应突发流量和网络变化。因此,在无线网络业务调度中,De-Jitter Buffer算法具有更高的灵活性和适应性。
3.核心程序
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 | %开始调度 for order1 = 1:Nums for order2 = Nums:-1:2 if Factor(2,order2) > Factor(2,order2 - 1) ss_tem = Factor(:,order2); Factor(:,order2) = Factor(:,order2 - 1); Factor(:,order2 -1) = ss_tem; end end end Alloc = Factor(1,:); STraffic(:,2) = (1-1/tc)*STraffic(:,2); for j = 1:Nums for i = 1:Nums if Alloc( i ) == j STraffic( j ,2) = (1-1/tc)*STraffic( j ,2)+STraffic( j ,9).*STraffic( j ,1)/tc; end end end all_packet_bit = all_packet_bit+ sum (STraffic(:,9).*STraffic(:,12)); STraffic(User_On,10) = STraffic(User_On,10)-1; %超时判断 Rer = find (STraffic(:,6)>0); STraffic(Rer,7) = STraffic(Rer,7)+1; Rer_ind = find (STraffic(Rer,7)>=STraffic(Rer,14)); if Rer_ind ~= 0 Rer_cub = Rer(Rer_ind); packet_updata = packet_updata+ size (Rer_cub,1); for j5=1: size (Rer_cub,1) switch STraffic(j5,14) case Stimes2 VIOP_packet_all = VIOP_packet_all+1; VIOP_delay(Stimes2+100) = VIOP_delay(Stimes2+100)+1; VIOP_packet_delay = VIOP_packet_delay+Stimes2+100; end for j6=1:(STraffic(Rer_cub(j5),6)-1) STraffic_Index(Rer_cub(j5),j6)=STraffic_Index(Rer_cub(j5),j6+1); end end STraffic(Rer_cub,7)=times-STraffic_Index(Rer_cub,1); STraffic(Rer_cub,6)=STraffic(Rer_cub,6)-1; end %判断是否中断 STraffic(:,5)=STraffic(:,5)-1; k= find (STraffic(:,5)<=0); if k ~= 0 STraffic(k,4)=-1*STraffic(k,4); for ij1=1: size (k,1) switch STraffic(ij1,14) case Stimes2 STraffic(ij1,5)=exprnd(1000,1,1); end end STraffic(k,10) = 0; STraffic(k,8) = times+1; end CUTS(times) = sum (STraffic(:,2)); end figure ; plot (CUTS, 'r-o' ); hold off; grid on xlabel ( '时间' ); ylabel ( '累积传输数据量' ) save result.mat CUTS 12_007m |
4.本算法原理
随着无线网络技术的飞速发展,业务调度策略在提升网络性能、确保用户体验方面发挥着重要作用。De-Jitter Buffer算法作为一种新型的调度策略,旨在降低网络延迟、提高吞吐量。本文将详细分析该算法的原理,并通过Matlab仿真与RR调度算法进行对比,评估其在无线网络业务调度中的优势。
4.1、De-Jitter Buffer算法原理
De-Jitter Buffer算法是一种基于缓冲区管理的调度策略,其核心思想是通过动态调整数据包的发送速率来降低网络延迟。具体实现过程如下:
数据包到达时,首先进入缓冲区;
根据当前网络状态和数据包特性,计算数据包的发送速率;
动态调整缓冲区大小,以适应不同速率的数据包;
当缓冲区数据达到一定阈值时,开始发送数据包;
发送过程中,持续监测网络状态,动态调整发送速率。
数学公式表示如下:
设数据包到达速率为λ,发送速率为μ,缓冲区大小为B。则数据包在缓冲区中的平均等待时间W可表示为:
W = (λ - μ) / λ * B / μ (1)
通过动态调整μ,使W最小化,从而实现降低网络延迟的目标。
4.2、RR调度算法原理
RR(Round Robin)调度算法是一种经典的调度策略,其核心思想是平等对待每个数据包,按照固定的时间片轮询发送。具体实现过程如下:
将所有数据包排成一个队列;
为每个数据包分配一个固定的时间片;
按照队列顺序,依次发送每个数据包;
当所有数据包发送完毕后,重新回到队列头部开始下一轮发送。
RR调度算法具有公平性、简单性和易实现性等优点,但在面对突发流量和网络拥塞时,可能导致较高的延迟和丢包率。
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