大时滞网络拥塞控制器的设计

几乎现有的AQM算法都忽略了大时滞对网络拥塞控制系统稳定性的负面影响,以致稳定性、响应性和鲁棒性在大时滞网络中大大降低.如PI、REM等AQM算法在大时滞环境下表现出剧烈的队列震荡和频繁的空队列情况,这些现象直接导致了链路利用率的低下和延时抖动的增大.而面向大时滞网络拥塞控制的DC-AQM算法不够恰当的参数配置使得系统输出偏离了控制的目标,出现了很高的分组丢弃概率.为解决大时滞网络拥塞控制的稳定性问题,本文基于内模控制原理,提出一种新的鲁棒AQM控制器IMC-PID来补偿网络时滞对系统稳定性的影响.仿真分析表明,随着网络时滞的增大,IMC-PID在综合性能上胜过其他算法,获得了较高的链路利用率和较低的延时抖动.     

基于粒子群优化的网络拥塞控制新算法

PI控制器常用于主动队列管理中,但参数整定上的试凑法具有盲目性,算法的瞬态性能也不够理想.本文推导了基于流体流理论的网络简化模型,基于该模型将集群智能中的改进粒子群优化算法(PSO)应用于PID控制器参数优化,定义了一个综合调节时间、上升时间、超调量、系统静态误差、正弦跟踪误差等动静态性能指标函数,在给定的参数空间进行组合优化搜索,迅速求得获取使性能指标优化函数极小化的一组PID控制器参数,将PID控制器应用于网络主动队列管理系统中.仿真结果表明,在大时滞和突发业务流的冲击两种情况下,该方法设计的控制器的动静态性能优于RED、PI算法,超调量均小于5%,调节时间分别小于5秒、4秒,稳态误差分别小于两个数据包和3个数据包.     

无线误码信道上的拥塞控制策略

主要讨论了无线网络拥塞控制的问题，基于将网络层和传输层策略相结合的思想，一方面在网络层，根据控制论中的不完全微分PID控制器思想设计了一种主动队列管理算法PID—AQM；另一方面，利用TCPW协议作为传输层策略，讨论了将二者相结合在无线网络中的拥塞控制性能。仿真结果表明，两种策略的结合大大提高了无线网络的传输效率。     

无线多媒体网络中自适应拥塞控制算法的研究

提出了一种适用于采用无线接入多媒体流的拥塞控制算法,简称adaptive-MQWB(adaptivemediaQoSandwirelessbandwidth)。该算法依据当前带宽的动态变化率,在满足多媒体传输的最大时延的前提下,以最佳目标队长为实现目标,寻求最优的主动队列管理方案。仿真结果表明,与目前已有的MADR、tuned-RED算法相比,adaptive-MQWB算法在带宽动态变化的自适应性和多媒体传输时延的QoS保证方面都表现出更好的性能优势。     

主动队列管理(AQM)拥塞控制算法研究

随着互联网规模的增长，互联网上的用户和应用都在迅速地增长，拥塞控制已经成为一个十分重要的问题。本文介绍了主动队列管理拥塞控制研究方面一些最新的工作，分析了拥塞控制的基本原理，着重论述了目前主动队列管理的一些典型算法，并提出了进一步的研究方向。     

基于LFSN业务流量模型的网络拥塞控制算法

网络业务流的多分形本质可以用LFSN（线性分形稳定噪声）准确建模，文中提出了基于LFSN模型预测的网络拥塞控制算法并进行了仿真分析，结果表明该算法提高了网络链路吞吐量，减小了丢包率。     

TCP/IP网络的动态模型描述

拥塞现象成为TCP/IP网络发展面临的一个重要问题。因此，拥塞控制对TCP/IP网络的鲁棒性和稳定性具有重要作用。目前，网络拥塞控制策略主要包括两类：端到端的控制机制，如TCP拥塞控制算法；网络内部的主动队列管理(AQM)策略。但由于缺乏对网络系统动态特性的了解，这些拥塞控制策略大都基于专家经验，并没有建立完整的理论分析框架。为此，本文从数据流的角度出发，通过建立网络基本单元状态方程模型来实现IP网络系统的数学解析模型，然后用混杂系统来描述TCP带有拥塞控制策略的数据传输过程，建立了TCP/IP网络的动态模型，为网络系统中动态性能的分析、拥塞控制策略的设计奠定了基础。实验结果表明，该数学模型与NS仿真实验的结果相一致。     

一种时滞网络自适应主动队列管理算法研究

主动队列管理(AQM)算法的自适应能力和克服滞后性不良影响的能力是该文研究的重点。在分析AQM采用传统PID存在的问题的基础上,提出了一种时滞网络的自适应主动队列管理(FAGPID)算法。由模糊控制器实现PID参数对动态网络环境的在线自适应调整;成功引入灰预测算法实现反馈数据的超前预测,补偿滞后。仿真对比AQM环境中FAGPID,传统PID以及基于模糊免疫PID(FIGPID)的算法,可知FAGPID相对于FIGPID复杂度低,但FAGPID与FIGPID性能相当,均能克服滞后的影响,能快速稳定地适应动态网络环境,收敛于期望队列长度,具有较小的丢包率,优于传统PID算法。     

一类基于主动网络的网络拥塞控制策略

本文基于主动网络的思想,提出了在保持与传统拥塞控制策略兼容,而又不同于传统通用的“被动”式拥塞控制的“主动”式拥塞控制策略。我们以ＭＰＥＧ这一类在时间上短期和长期都相关的特殊数据流为例,进行了实验验证,其结果表明：我们所提出的主动拥塞解决很好地解决ＭＰＥＧ数据拥塞的问题。同时,也说明了用主动网络的思想来拓展目前的网络体系结构是可行的。     

基于控制论的ATM拥塞控制算法

ATM网络的多业务复用特性及其对QoS的承诺,使得其流量和拥塞控制变得非常复杂。控制论是分析和设计复杂系统的强有力工具,文章运用控制理论闭环反馈理论,设计了PI调节器,实现了基于PI调节器的ATM拥塞控制算法,实验及理论分析结果表明,该算法具有较强的稳定性与鲁棒性。     

An Improved Automatic Congestion Control Algorithm for Telecommunications Signaling Networks

In a signaling network, the Automatic Congestion Control (ACC) algorithm is used during switch overloads to maintain network throughput. Previous studies have shown that the present (standardized) algorithm performs poorly and suggest that switch throughput can be improved by turning off the algorithm. We propose enhancements to the ACC algorithm which result in significant improvement in network throughput under switch overload. These enhancements can be easily implemented and do not require any changes in the way ACC messages are exchanged between switches (but do require changes in the way a switch throttles calls to an overloaded switch). In this paper we present our enhanced algorithm and illustrate, through analysis and simulations, its effectiveness.     

基于动态矩阵控制的主动队列管理算法

针对Internet系统,通过对流体流模型的分析,提出了一个新的预测模型.该模型形式简单,参数的计算相对容易,并且能根据当前的网络情况有效的预测拥塞窗口的变化.结合动态矩阵控制 (Dynamic Matrix Control,DMC) 理论,提出了一种新的主动队列管理算法——DMCAQM 算法,给出了DMCAQM 的详细设计过程,稳定性分析和参数选取原则.大量不同网络环境的仿真实验表明DMCAQM 算法是有效的.与PI、RaQ 和REM 等算法相比较,DMCAQM 有收敛速度快、队列抖动小的优点.同时,由于DMCAQM 的采样间隔相对较大,而算法实现简单,所以计算量小,占用的路由器资源更少.     

前向主动网络拥塞控制算法及其性能分析

本文提出了一种基于主动式网络(Active Networks)技术的拥塞控制算法FACC(Forward Active Networks Congestion Control).与传统的TCP(Transport Control Protocol)相比,FACC算法通过在网络结点直接提供拥塞检测和拥塞控制机制,大大缩短源端点的拥塞反应时间,从本质上提高了网络拥塞检测和控制的性能,从而提高了终端用户的平均吞吐量.文中还利用计算机仿真研究了FACC算法在各种网络条件下的性能,并与传统的Tahoe,Reno,NewReno及SACK TCP协议做了对比.结果表明无论网络中存不存在非受控数据流时,FACC控制算法均能明显地提高用户终端的平均吞吐量,并且由于采用FACC控制算法而增加的网络结点运算迟延也很小.     

传感器网络拥塞避免与控制的模糊AQM算法

传感器网络节点通信能力有限,当数据到达速率持续超过节点转发能力时网络会发生拥塞;传感器网络是任务型网络,对不同优先级的信息具有不同的服务质量要求.针对传感器网络信息传输的上述特性,提出了一种新的拥塞避免与控制算法FAQM（Fuzzy Active Queue Management）.该算法在综合考虑数据包的随机指数标记概率和优先级权值的基础上,建立了模糊逻辑推理系统,并以数据包丢弃因子作为参量来实现数据流的智能调控.NS2仿真实验结果表明：FAQM算法能减少高优先级数据包的丢弃率和节点间链路的时延,稳定节点队列长度,在有效避免与控制拥塞网络的同时提升网络整体QoS（Quality of Service）性能.     

Design of ATM Networks Congestion Controller Based on the Virtual Queue

International Telecommunications Union (ITU) adopts asynchronous transfer mode (ATM) as the typical transfer technology for broad integrated services digital network (BISDN) in the future. ATM networks can support many types of services. According to the ATM Forum specifications, ATM networks currently offer six service categories[1]: constant bit rate (CBR), real-time variable bit rate (rt-vbr), nonreal-time variable bit rate (nrt-vbr), available bit rate (ABR), unspecified bit rat…     

一种基于IP网络的拥塞控制调度算法

文中在TCP基于窗口的端到端的拥塞控制算法和IP层拥塞控制算法上提出了一种改进的增强型非线性比例积分算法,该算法主要解决PID算法的参数设置、鲁棒性和算法敏感性问题,减少了PID算法的参数设置.改进的算法采用了内模控制和优化控制来实现算法的稳定性.通过仿真实验证明提出的算法有快的收敛速度和稳定性,提高了算法的鲁棒性.