تحقیق حاضر برمسئله زمانبندی لینکها در شبکه های بی سیم متمرکز است. ضمن مرور مقالات مرتبط با مسئله زمان بندی لینک ها، به ‏بررسی پیچیدگی و تأخیر یک الگوریتم زمان بندی با گذردهی بهینه به نام ‏mws (maximum weight scheduling)‎‏ و ‏ارائه راه کارهایی برای رفع چالش های آن در ابعاد مختلف می پردازیم. الگوریتم ‏‎ mwsدر حالت کلی یک الگوریتم ‏‎-np‏ سخت ‏و از نوع الگوریتم های متمرکز است. ابتدا نقش توپولوژی شبکه را برروی پیچیدگی الگوریتم بررسی می کنیم تا شرایط توپولوژیکی ‏لازم و کافی برای کاهش پیچیدگی الگوریتم ‏mws‏ بدست آید. سپس تحت شرایط بدست آمده الگوریتمی متمرکز با پیچیدگی ‏چندجمله ای ارائه می گردد که عملاً ‏mws‏ را به یک مسئله ساده تر به نام‎(maximum weight matching)‎‏ ‏mwm‏ تبدیل ‏می کند. ‏ از آنجا که الگوریتم های زمان بندی برروی تأخیرمتوسط شبکه نیز تأثیرگذار هستند، با تحلیل ریاضی، ارتباطی بین توپولوژی شبکه و ‏تأخیر متوسط بدست میآید تا به کمک آن بتوان اثر اعمال شرایط توپولوژیکی به منظور کاهش پیچیدگی الگوریتم ‏mws‏ را ‏برروی تأخیر متوسط آن نیز بدست آورد.‏ چالش دیگر ‏mws‏ آن است که یک الگوریتم متمرکز به حساب میآید و لذا برای پیادهسازی در شبکه های بیسیمی که ماهیتاً ‏فاقد یک ایستگاه کنترلکننده مرکزی هستند مناسب نیست. درراستای پیاده سازی توزیع شده این الگوریتم به کمک روش های ‏تقریبی، از الگوریتمهای تصادفی استفاده می کنیم. با انجام آنالیزی برروی تأخیر الگوریتمهای تصادفی، کمیتی ازدرون آن ها ‏استخراج می شود که مربوط به نحوه پیاده سازی الگوریتم بوده و می توان تأخیر متوسط را به آن کمیت ارتباط داد. برمبنای این یافته‏ ها بهبودی برروی یک نسخه پیاده سازی شده اعمال میگردد تا تأخیر متوسط آن کاهش یابد. ‏ در کاربردهای عملی لازم میشود که علاوه بر تأخیر متوسط کل شبکه، تأخیر بسته های خاصی نیز قابل کنترل باشد. در این رساله ‏ثابت می شود که در الگوریتمهای تصادفی، چنانچه به بستههای مربوط به کاربردهای خاص، اولویت سرویس داده شود در میزان ‏گذردهی شبکه تغییری ایجاد نخواهد شد. این امر باعث می شود که بتوان تأخیر کلاس خاصی از بسته های حساس به تأخیر را بدون ‏آن که در گذردهی سیستم تأثیری داشته باشد، تحت کنترل در آورد. نتایج شبیه سازیها موید یافته های تئوری این رساله هستند.‏

شبکه های تعریف شده با نرم افزار الگویی نوظهور در تاریخ شبکه اند که نسبت به شبکه های سنتی، از انعطاف پذیری بالاتری برخوردارند. netfpga به عنوان ابزاری برای پیاده سازی این نوع شبکه ها، یک پلت فرم باز است که امکان پیاده سازی شبکه های سرعت بالا را به محققین می دهد. پلت فرم netfpga دارای 4 پورت است و می تواند به عنوان یک سوئیچ پیکربندی شود. در یک بازه زمانی، ممکن است بیش از یک بسته متقاضی برای یک پورت خروجی معین، یا چند بسته برای چند پورت خروجی سوئیچ وجود داشته باشد. بنابراین وجود معیارهایی برای زمان بندی ارسال بسته ها ضروری خواهد بود. یک زمان بند، در صورت آزاد بودن پورت مفروض با به کارگیری این معیارها یکی از بسته ها را انتخاب و به خروجی مورد نظر ارسال می نماید. یکی از وظایف اصلی الگوریتم زمان بندی، کمینه کردن تأخیر بسته ها می باشد. عملکرد سوئیچ بستگی به سیاست های زمان بندی و الگوی ترافیک ورودی به سوئیچ دارد. بسیاری از برنامه های کاربردی از کلاس های متعدد ترافیک با سطوح اولویت متفاوت استفاده می کنند. یک الگوریتم مبتنی بر اولویت به ضروری ترین درخواست در هر بازه زمانی، بیشترین اولویت را می دهد. در این پایان نامه الگوریتم زمان بندی نوبت-گردشی (rr) موجود بر روی پورت های خروجی سوئیچ مرجع netfpga به الگوریتمی مبتنی بر اولویت تغییر داده شده است. بدین ترتیب ضمن اولویت بندی بسته های زمان واقعی نسبت به بسته های غیرزمان واقعی با استفاده از دو مدل حافظه ایستا و حافظه لیست پیوندی، شاهد کاهش تأخیر بسته های زمان واقعی نسبت به بسته های غیرزمان واقعی، بدون پیامد دورریز بسته ها بودیم. در طرح حافظه لیست پیوندی استفاده مناسب تری از فضای حافظه به هنگام افزایش اولویت ها صورت گرفته است. طرح موردنظر پس از شبیه سازی، بر روی پلت فرم netfpga پیاده سازی شد و به صورت عملی مورد آزمایش قرار گرفت.