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Simulation QoS-Aware Packet Scheduling by Looking Ahead Approach 有助於提高服務品質的前瞻式封包排程機制 政治大學資訊科學所 指導教授：連耀南 學生：溫永全 2007.12.27 Outline Introduction Related Work Our Approach Performance Evaluation Conclusion Introduction 現今封包網路中，router對於封包是以FIFO的方式處理，並未針對封包的時效性做適當的處理，對於遲到的封包而言，在目的地端幾乎已經沒有補救機會 如果能在傳遞過程中依封包的時效性及重要性做適度的rescheduling，讓過遲的封包提前送出，而將有時間餘裕的封包稍緩送出，如此截長補短，可提高網路效能及整體QoS滿意度 3GPP UMTS QoS分類架構 即時性的應用服務，像是VoIP以及VoD，對於封包的delay time以及jitter具有嚴格的要求 不同class有不同的服務品質要求 如何知道封包早到或遲到 在ALL-IP Network上，所有應用皆在同一個封包交換網路上傳送 網路服務品質管理 QoS管理架構 (例如：IntServ及Budget Based QoS) 封包均循有資源管理的指定路徑傳遞 可預定封包到達每一個hop (router) 的時間及其送出時間 當封包到達每個router，可以知道該封包早到或遲到 router架構 packet forwarding會依照封包所要傳送的目的地，選取適當的output queue將封包插入 我們的排程方法將對個別的output queue中的封包進行排程 排程環境 我們的研究假設在兩種排程環境下進行 獨立排程 (Intra-Router Scheduling) 每個router根據自身所知的資訊而不參考其他router 的狀態逕自進行排程 前瞻式排程 (Looking Ahead Scheduling) router會參考封包在後續路程上各router的狀態進行排程 Our Motivation per-hop QoS排程是在每個hop內各自進行，如要達到最佳排程，各個router之間必須互相分享資訊 我們延續A New Jitter Control Mechanism by Per-Hop Packet Scheduling Approach 該研究中每個router各自做排程的決定 參考封包在後續路程上各router的狀態進行排程，進而改善為前瞻式排程 (example) 另外針對該研究中的multiple queue排程演算法，我們也提出改善的方法 Outline Introduction Related Work Our Approach Performance Evaluation Conclusion Related Work文獻一 A New Jitter Control Mechanism by Per-Hop Packet Scheduling Approach (後文簡稱NJCM) 利用profit function的方式表達進入一個router的封包的時效性及重要性 當封包進入router時，可以得知此封包的服務等級及預定送出時間 該研究提出與封包傳遞時間相關的四種profit function，router將視情況賦予該封包一個profit function，scheduler根據封包的時間參數及profit function得到一個profit，再以該profit決定送出順序 Four profit function 兩種output queue架構 single preemptive queue router router可將進入的封包插到output queue的任意位置 multiple queue router output queue是由數個FIFO queue所組成，router只能將欲送出的封包插入其中一個queue的尾端 硬體較易實作 研究重點 SPQ-SA (single preemptive queue) Base case 封包可插入queue任意位置 Scheduler依封包profit function選擇適當的位置插入使封包送出順序獲得最大total profit greedy algorithm 原本queue內封包順序維持不變，但進入的封包可任意插入queue之中 MQ-SA (multiple queue) 可視為SPQ的special case 只有固定位置可插入 Pre-Scheduler依封包profit