通信网络中的统一分配调度算法探讨

移动多媒体通信技术的发展，主要是根据用户不同的需求制定不同的分配方案，这个过程是十分繁琐的，如果想要实现分配过程的简算化就必须建立统一分配调度算法，这也是实现网络服务质量的核心机制之一，是网络资源管理的重要内容，通过控制链路带宽的分配，不同的业务流可获得不同的服务。因此，研究调度算法对移动多媒体通信有非常重要的意义。

【关键词】通信网络 统一分配 调度算法 措施

现在人们对通讯系统的要求已经不仅仅满足于只有通话业务的第二代移动通讯服务，正向着具有更高要求的数据发送速率、更高要求的数据容量、以及更加方便快捷地服务功能、能够对数据进行更加精细化的分类的第三代通讯方式发展。为满足人们的需求、移动通讯的向前发展，具有多用户、多业务、多流量、高数据传输等众多功能的新型通讯技术是需要解决和突破的问题，这需要先进及技术设备、先进的无线通讯管理应用技术做支持。在解决这些技术问题中分组调度算法是满足无线通讯技术质量的关键技术，对无线资源的整合管理有着重要的意义。这就需要我们在分组调度算法中如何更加有利地提高移动通讯质量以及满足人们对高质量通讯的要求作出更加深刻的研究。

1 统一分配调度算法的应用情况

1.1 误码率偏高

网络传输中，能够有效保证传输质量和高可靠性的要求需要有线传输网络的支持，因为有线的传输媒介受到的外界的干扰是非常低的，能够保证在传输中有较低的误码率。在无线网络传输中，无线信号很容易受到大气条件、地理条件、多径衰落等条件的影响，使无线数据的传输产生不稳定的情况。具有不可预测性的无线信道通讯很容易造成传输中的高误码率的出现，传输中的高误码率常常会造成数据分组的丢失，在这种情况下会出现数据的分组重新进行传输，导致网络通信负担增加，在一定程度上降低数据连接的有效利用率，造成网络负担的加重，对资源的充分利用产生了不利的因素。在影音信息传输放面，视频编码的传输是建立在空间和时间的预测以及可变长度上的进行的编码，在通讯传输过程中空间和时间上产生差错后会造成视觉体验质量的严重下降，并且不利于视频的接受。

1.2 传输控制协议问题

有调查数据表明在因特网数据传输中大部分应用程序都是采用传输控制协议进行数据传送的，接近百分之五十的数据在因特网上都是采用传输控制协议的。传输控制协议在传输中采用的是面向连接，在可靠数据服务的传输中的高层协议是传输层协议。传输层协议是通过应答和超时重传来保障数据的可靠性传输的，因此在数据丢失时传输层协议即采取相应的弥补措施。

1.3 用户数据报协议问题

在互联网上的实时通讯业务大多采用的是用户数据报协议，比如说常见的可视电话、网络视频等。用户数据报协议在网络传输中造成数据丢失后不会产生数据重传协议，在无线信道的误码产生传输分组数据的丢失是可以通过重传来解决的，但是可视电话这种具有时效性的用户数据报协议及时在数据重传中分组协议能够传输到移动终端但是已经不具有任何实质性的用处了，因为其已经过了时效性，对应用来说已经失去了实质性的意义。

1.4 窄带问题

无线网络在使用过程中宽带容量并不是无限大的，在使用过程中结点处使用的宽带只是少部分，有的情况下还会出现没有使用的情况。这种情况会导致发送端发送数据时产生超时的问题和传输的数据分组丢失的问题，影响网络的可靠性，在这种有限资源下工作时可以采用连续工作的调度算法。

1.5 延时问题

无线网络使用中会产生比有线网络大得多的延时效应，在传输控制协议进行的设定中，标准设定值不会太大，这样就产生了数据在传输过程中超时并使发送端启动相应的拥塞控制。在这种情况下对无线网络宽带的使用就不会充分。

2 分组调度

（1）分组调度是用来完成对链路的宽带进行管理的功能，它在运行过程中是有相应的规则的，根据规则对先发送的分组进行选择。所具备的这些功能决定了它对所输入业务的输出链路宽带如何进行共享，它在宽带分配、时延和时延抖动方面占据主要的控制力，在网络服务质量控制中表现出重要作用。

（2）在宽带的分配输送中调节器能够作为最低宽带的速度保障，这样可以为分组从队列中取出时有相应的规则，同样调节器可以限制业务输出使用时的最大的宽带速率。在进行分组调度算法概述中，调度器的设计形式分为多种，可以在一些队列中同时强调上限和下限宽带，同样对一些队列也可以单独强调上限或单独强调下限宽带。

（3）在进行时延控制的业务中，一些时延业务对时延范围的保证以及抖动控制中有着严格的要求，同样有的时延业务在要求上有着较为低的需求。在业务要求上宽带的平均速率与排队时延的正比关系所表现出来的是业务的平均长度。平均速率所反映出来的是具有一定速率的业务在不考虑分组丢弃的情况下通过延时性来反映宽带的分配，业务速率在各个业务上的分配可以通过调度速器进行控制，实现对业务服务特性的控制。

（4）调度器可以实现分组传输的优先级控制，通过对最好的分组提供优质服务，次要分组提供满足其需要的服务，这就对共享的资源提供了优先级服务，这种优先级关系可以在系统初始化时以及在运行过程中根据体现出来的不同状态进行静态和动态优先级控制。

3 分组调度算法性能指数

（1）分组调度算法在对不同数据流进行控制输出时能够满足不同的需求，对不同的数据流进行有效性控制。在资源利用率和时延特性等方面的方面的要求体现了系统对调度以及用户对调度算法的要求，分组调度能够为不同的业务提供端到端的延时保证，而且只对此业务的要求相关，对其他业务没有关联性，这对不同业务间的优先关系提供了优质保障。

（2）分组调度算法中，各个业务流只对自己的业务流有享用关系，不同的业务流之间是相互隔离的，使其不能进行互相影响，对不同业务流提供了公平保障。

（3）宽带速率是随着人们对其更高的需求在不断发展的，在大规模的发展要求下，需要调度算法能够在极端时间内完成对分组的调度转发，这要求调度算法有良好的扩展性来满足大范围的变化需求。

参考文献

[1]许福永，林晓辉.计算机网络中路由选择的优化研究[J].甘肃工业大学学报，2013.

[2]赵绍刚，李岳梦.移动通信网络中的协作通信[J].电信快报，2005（05）.

[3]，赵彦灵，向军.SDH环状传输网络中的业务疏导策略研究[J].通信与信息技术，2005（08）：36-42.

作者单位

太原理工大学 山西省太原市 030024