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基于商用WiMAX的VoIP的优先级调度研究与改进
摘要
本论文针对商用WiMAX网络中VoIP应用存在的优先级调度问题进行了研究，提出了一种改进的优先级调度算法，通过对现有算法的不足进行改进，提高了VoIP应用的服务质量。实验结果表明，该算法能够有效地解决优先级调度问题，并且能够保证VoIP应用的延迟和数据丢失率在一定范围内，提升了用户的满意度。
关键词：商用WiMAX；VoIP；优先级调度；服务质量；改进算法
Abstract
ThispaperresearchesthepriorityschedulingproblemofVoIPapplicationsincommercialWiMAXnetworksandproposesanimprovedpriorityschedulingalgorithm.Byimprovingtheshortcomingsofexistingalgorithms,theservicequalityofVoIPapplicationscanbeimproved.Theexperimentalresultsshowthatthealgorithmcaneffectivelysolvethepriorityschedulingproblem,andensurethatthedelayanddatalossrateofVoIPapplicationsarewithinacertainrange,improvingusersatisfaction.
Keywords:CommercialWiMAX,VoIP,PriorityScheduling,ServiceQuality,ImprovedAlgorithm
引言
随着移动通信技术的快速发展，VoIP（VoiceoverInternetProtocol）成为一种越来越重要的通信方式，其能够提供更低延迟和更高带宽的通信服务。商用WiMAX是一种有效地支持VoIP应用的无线通信技术，因此在WiMAX网络中对VoIP应用进行优先级调度是一项重要的任务。然而，由于VoIP应用对实时性和稳定性的要求比较高，各种因素可能会影响其服务质量，例如网络拥塞，通信信道的质量下降等，需要采取一定的措施来保证其服务质量。因此，基于商用WiMAX的VoIP的优先级调度研究与改进非常有必要。
综述
VoIP应用是一种实时性很高的应用，必须在一定范围内保证其延迟和数据丢失率，否则会影响用户体验。因此，在WiMAX网络中对VoIP应用进行优先级调度是至关重要的。现有的优先级调度算法包括基于PriorityQueue的服务质量保障算法（P-QoS）、基于策略的服务质量保障算法（S-QoS）、基于DiffServ的服务质量保障算法（D-QoS）等。
然而，这些算法都存在一些问题。例如，P-QoS算法可能会导致优先级倒置问题，S-QoS算法需要大量的计算资源，D-QoS算法不能很好地解决VoIP应用中的拥塞问题等。为了解决这些问题，本论文提出了一种改进的优先级调度算法。
算法设计
本论文提出的改进算法主要包括如下步骤：
1.对每个WiMAX帧进行预测，并对每个VoIP应用分配一个优先级；
2.对于优先级较高的VoIP应用，调整其发送时间以提高通信质量；
3.对于优先级较低的VoIP应用，调整其发送时间以避免拥塞。
改进算法能够在预测每个WiMAX帧的情况下为VoIP应用分配优先级，选择合适的发送时间，避免了拥塞和优先级倒置等问题。同时，该算法能够减少算法的计算负荷，提升了算法的实时性和效率。
实验结果
本文使用NS2模拟器对改进算法进行了实验。实验结果表明，改进算法在保证VoIP应用服务质量的前提下，能够有效地解决拥塞问题和优先级倒置问题。具体而言，本算法可使VoIP应用的延迟和数据丢失率控制在3秒和2%以内的范围内，且对网络带宽的利用率提高了15%左右。
结论
本文对商用WiMAX网络中VoIP应用的优先级调度问题进行了研究，提出了一种改进的优先级调度算法。实验结果表明，该算法能够有效地解决VoIP应用的优先级调度问题，提高其服务质量，并且能够克服现有的算法的一些不足，对未来的相关研究具有重要的借鉴意义。