RED队列稳态误差分析

主动队列管理在保证较高吞吐量的同时，通过在交换节点上主动丢弃数据包来控制队列长度，从而实现对端到端的延时和抖动的控制．RED算法是目前应用最为广泛的主动队列管理(AQM)算法．RED算法以平均队列长度作为衡量网络拥塞的指标，其参数设置对算法性能有较大影响．利用现代控制工程理论，将RED算法看做一种单位反馈控制系统，并将期望队列长度作为系统输入，将瞬时队列长度作为输出，对该系统的稳态误差进行了分析．实验结果表明在稳定状态下，RED队列的波动受分组丢弃概率函数的斜率影响．在稳定条件边界附近，系统的稳态误差急剧增加．     

基于RED算法的非线性拥塞控制

由于RED算法是采用丢包率随平均队列长度线性变化的方法,因此导致网络在拥塞并不严重的时候丢包率较大,在拥塞比较严重的时候丢包率较小,拥塞控制能力较低。该文提出非线性平滑算法通过对RED算法的丢包率函数进行非线性平滑,在最小阈值时丢包率增长速度比较小,在最大阈值时丢包率增长速度比较大,有效地控制了平均队列长度,具有较好的拥塞控制能力。NS2仿真结果表明该算法对丢包率、端到端时延、吞吐量以及时延抖动等性能均有较明显的提高。     

一种适于Internet拥塞控制的自校正队列管理算法

1.引言近年来,随着计算机和网络技术的迅猛发展以及多媒体应用的急剧增加,人们对Internet的服务质量提出了更高的要求。虽然目前TCP所采用的基于窗口的端到端拥塞控制机制对Internet的鲁棒性起到了关键性的作用。但传统的去尾(drop-tail)先进先出(FIFO)的队列管理方式,不可避免地会导致过高的传输延迟和延迟抖动。为适应越来越多的实体媒体传输的要求,人们开始研究更为有效的队列管理算法,从而使网络在采用TCP拥塞控制算法的基础上,实现效率最高并尽可能减小路由器中的平均队列长度,即主动队列管理技     

随机早期检测算法的研究与改进

主动队列管理是实现网络拥塞控制的重要技术,随机早期检测算法作为一个重要的主动队列管理机制,在一定程度上能够缓解网络拥塞。针对该算法的稳定性不足、平均队列长度不能完全反映网络拥塞状况等问题,给出一种改进算法,使它更有效地对网络拥塞进行控制。并通过仿真进行性能分析,以此证实该改进算法的有效性。     

GPID:变速PID主动队列管理算法

主动队列管理(Active Queue Management,简称AQM)是网络拥塞控制领域的一个热点.针对主动队列管理中PID算法超调量大,抖动大的问题,提出一种GPID(Gearshift PID)的拥塞控制算法.该算法特点是:积分作用大小跟随瞬时队列长度的偏差大小变动而变动,队列长度的偏差越大,则积分系数值越小,收敛速度越慢,超调量越大;反之,偏差越小,积分系数值越大,收敛速度越快,超调量越大.该算法可以有效的控制队列长度的偏差变化,调节瞬时队列长度趋于队列期望值收敛.仿真实验结果表明,该算法收敛速度快,链路利用率高,平均队列长度更趋于期望值.     

随机早期检测RED及其改进算法的研究

目前,拥塞控制是Internet的一个研究热点。在网络通信中,仅仅靠端到端的TCP层基于滑动窗口的流量控制已很难满足网络中日益增长的业务量的要求,因此,网络本身必须采用某种手段参与拥塞控制。主动列队管理(AQM)作为目前路由器中广泛采用的拥塞控制策略,在保证较高吞吐量的基础上有效地控制队列的长度,让IP层参与了资源的分配控制工作。该文首先介绍了Internet中的TCP/IP拥塞控制策略,而后针对主动队列管理策略中的RED算法进行了详细的研究,最后提出了几种改进的RED算法。     

基于路由器技术的队列管理算法

随着网络规模的不断扩大,网络拥塞问题日益严重。拥塞将会导致吞吐量下降,实时性变差,网络性能降低等问题。本文通过分析端到端拥塞控制存在的局限性,说明基于路由器技术的队列管理算法在改善端到端拥塞控制中所发挥的重要作用,并对当前拥塞控制中基于路由器技术的队列管理算法(RED、WRED、WRR、FQ、WFQ、DRR)进行分析与总结。     

基于时延抖动的主动队列管理算法

随着Internet的迅速发展,致使IP业务的快速增长和多样化,用户数量急剧增加,网络流量呈爆炸式增长,网络拥塞问题变得越来越严重,因此服务质量(QoS)成为了当今世界研究热点之一.为了能达到相对的QoS的性能指标,拥塞控制发挥着相当重要的作用,而主动式队列管理(Active Queue Management,AQM)机制又是实现拥塞控制的重要手段之一,AQM成为了IP网络拥塞控制研究领域中备受关注和深入研究的热点问题.文中在增强CHOKe算法的公平性上,提出一种新的基于时延抖动的AQM算法-CZ-CHOKe.路由器通过时延抖动和队列的平均队长检测网络拥塞,同时采用动态采样击中和自适应丢包技术.仿真结果表明,该算法能有效地保护响应流,提高非响应流的击中概率,提高其算法的公平性.     

基于动态阈值的拥塞控制算法研究

针对主动队列管理算法BLUE缺乏早期拥塞检测机制及其在参数设置方面存在不足, 提出了一种基于动态阈值的拥塞控制算法。算法从系统资源分配角度出发, 对缓冲资源进行合理有效分配, 根据缓冲空间的利用情况预测网络拥塞并动态调整控制阈值, 及时准确地调整丢包率。NS仿真实验表明, 该算法能有效减少BLUE算法存在的队列溢出或空闲, 能有效保持队列长度稳定, 提高链路利用率。     

改进的AQM在拥塞控制中的应用策略

随着计算机网络的持续快速发展,各种网络需求不断涌现,拥塞控制成为保证网络的稳定性和鲁棒性的重要因素,拥塞控制的发展要求网络本身也要参与其中。传统的端到端机制不能解决所有的拥塞问题,作为主动管理队列算法的REM原算法由于对RTT的不精确估计导致不能准确反应网络中拥塞状态。根据控制论中将链路价格化的方法,对REM算法的进行了改进,提出了新的拥塞控制机制。仿真实验表明,该方法能有效减少包的丢失,提高系统性能。     

一种基于Petri网的无固定容量队列的算法

队列是一种先进行先出的数据结构,其特点是当一个数据入队后,必须穿过整个列才能出队,效率不高;当容量改变时,使用它的应用程序必须在入口或出口作相应的改变。本文设计的无固定容量的队列克服了这个缺点,即当它的容量改变时,使用它的应用程序不必改变,并且不必穿过整个队列才出队,提高了效率,并用Petri网模拟了它的系统行为,设计出它的算法,为使用这种数据结构的应用程序提供了方便。     

Reduction of queue oscillation in the next generation Internet routers

The Internet routers employing the random early detection (RED) algorithm for congestion control suffer from the problem of chaotic queue oscillation. It is well known that the slowly varying nature of the average queue size computed using an exponentially weighted moving average (EWMA) used in the RED scheme causes this chaotic behavior. This paper presents a new mathematical function to model the weighting parameter used in the EWMA. The proposed weighting function incorporates the knowledge of the dynamic changes in the congestion characteristics, traffic characteristics and queue normalization. Using this pragmatic information eliminates the slowly varying nature of the average queue size. It is evident from our simulations that the proposed approach not only reduces the chaotic queue oscillation significantly but also provides predictable low delay and low delay jitter with high throughput gain and reduced packet loss rate even under heavy load of traffic conditions.     

主动队列管理算法的研究

队列管理机制是实现网络拥塞控制的一项重要技术,以往采用的大多都是被动的队列管理机制,而主动队列的管理是根据网络结点的队列长度的变化进行提前丢包,对网络的拥塞进行预先通知,从而减少和避免网络拥塞,提高服务质量.为了对主动队列管理机制进行研究,对IEFT推荐的RED算法作介绍,与传统的被动管理机制Droptail作比较,并且通过网络仿真器NS2对算法进行模拟与分析,指出算法的优缺点,为进一步研究AQM算法提供依据.     

Managing Internet routers congested links with a Kohonen-RED queue

The behaviour of the TCP AIMD algorithm is known to cause queue length oscillations when congestion occurs at a router output link. Indeed, due to these queueing variations, end-to-end applications experience large delay jitter. Many studies have proposed efficient active queue management (AQM) mechanisms in order to reduce queue oscillations and stabilize the queue length. These AQM attempt to improve the random early detection (RED) model. Unfortunately, these enhancements do not react in a similar manner for various network conditions and are strongly sensitive to their initial setting parameters. Although this paper proposes a solution to overcome the difficulties of configuring the RED parameters by using a Kohonen neural network model; another goal of this study is to investigate whether cognitive intelligence could be placed in the core network to solve such stability problem. In our context, we use results from the neural network area to demonstrate that our proposal, named Kohonen-RED (KRED), enables a stable queue length without complex parameters setting or passive measurements to obtain a correct configuration.     

ATM网络拥塞控制中PID控制器的设计

自适应比特（ABR）业务的流量控制是ATM网络中一种有效的拥塞控制机制和流量管理手段。在大规模的高速网络中，算法的简洁性对优化交换机的性能是至关重要的。尽管二进制ABR流量控制的简洁性具有相当的吸引力，但显式前向拥塞标识（Explicit Forward Congestion Indication,EFCI)算法控制的队列长度和允许信元速率（Allowed Cell Rate,ACR)大幅振荡，降低了链路利用率，严重的影响了交换机的性能，为此有了相对复杂却有效的显式速率反馈机制，在该文中，引入了拥塞的概率判定机制，并运用经典控制理论为拥塞判定概率的实量更新设计了线性的PID控制器，避免了非线性的控制规律可能诱发的系统自激振荡，在PID控制器的参数整定上，因为使用常用处受到限制，进而给出了一种基于确定稳定裕度的参数整定方法，仿真试验表明：二进制流量控制中的PID算法在保持了算法简洁性的前提下，大幅度地抑制了ACR和队列长度的振荡，提高了链路利用率，减小了队列系统引入的时延抖动，为保证ATM网络中的服务质量（Quality of Service,Qos)提供了必要的技术支持。     

基于抖动激励的VoIP终端拥塞控制机制

针对基于H．323的VoIP系统，提出了一种抖动激励式终端拥塞控制机制，将语音分组的延迟抖动参数与RTCP协议相结合，控制动态改变语音编码方式及传输分组大小，从而缓解网络拥塞，降低传输延时和丢包率。     

一种改进的拥塞控制算法

为控制网络拥塞,提出一种改进的随机早期检测（RED)算法——基于加权和的随机早期检测（WHS-RED）算法。算法的基本思想是利用网络中队列长度及其变化率的加权和,动态地控制网络丢包率。建立了数学模型,并给出了计算机仿真分析结果。实验证明改进算法减小了网络丢包率和带宽延迟,在维持网络稳定性和减小队列的波动性方面优于原RED算法。     

EasiCC:一种保证带宽公平性的传感器网络拥塞控制机制

实用的传感器网络拥塞控制方案不仅需要满足多项网络性能指标,而且必须控制开销很小,提出了一种满足上述要求的拥塞控制机制EasiCC(EasiNet congestion control mechanism).在EasiCC中,数据流源节点将数据报文按比例划分到各优先等级中,各网络节点根据网络拥塞程度动态地、同步地调整报文过滤标准,结合报文过滤标准和报文优先级来调节网络流量,保证了无线信道带宽分配上的公平性;将网络准入控制和队列丢包手段相结合来调整网络流量,保证了网络综合性能指标.EasiCC控制开销很少,已在实际传感器网络平台中实现.模拟验证和实验测试结果显示,EasiCC能够公平地为各数据流分配发报速度和网络带宽,并且在报文传输成功率、传输延迟等性能指标上均有良好的表现.