A Fuzzy Congestion Control Protocol Based on Active Queue Management in Wireless Sensor Networks with Medical Applications

Wireless Personal Communications - Wireless Sensor Network has been widely used in a variety of applications such as; medical, agriculture, military, monitoring environment and so on. In healthcare...     

自相似流量的主动队列管理算法

该文提出了一种替代随机早期检测(RED)的主动队列管理算法：信号能量的小波分解(wavelet-decomposed signal energy, WDSE)算法。WDSE能够有效地对自相似流量进行拥塞检测和管理。采用小波的二阶子段滤波测量输入流量的能量,基于小波的多分辨率分析可以对到达流量的短期和长期波动进行预报,重新调整主动队列管理的丢弃概率。WDSE可以避免先前主动队列管理所难以解决的参数选择问题,如RED等。该文比较了WDSE和RED的动态性能,显示WDSE能够有效改善系统的暂态特性。仿真证明WDSE比RED能更快地响应负载的变化。此外,WDSE在控制瞬时队列长度的稳态值也具有更好的鲁棒性。     

基于动态输出反馈控制的主动队列管理算法

 针对网络拥塞控制的不确定时滞特性,提出了一种基于动态输出反馈控制(DOFC)的主动队列管理(AQM)算法.建立了TCP/AQM系统的时滞有界模型,给出了判定闭环AQM系统稳定的充分性条件,以及基于线性矩阵不等式的动态输出反馈控制器参数设计方法.仿真结果表明,该算法在大时滞的网络环境中,能迅速地将队列长度收敛到目标长度附近,且在特征参数变化的网络环境中具有较强的鲁棒性.     

通信网络中的拥塞控制

介绍了网络中发生拥塞带来的问题,TCP／IP的拥塞控制和常用的减少拥塞的几种措施;讨论了拥塞管理的算法并介绍了2种拥塞避免的算法,即随机早期检测(RED)算法和加权随机早期检测(WRED)算法;说明了参数选择的依据,并简单描述了在大型TCP／IP网络中运用WRED算法的意义。     

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.     

TCP拥塞控制的公平性研究

针对目前Internet中TCP拥塞控制和式增加、积式减小和窗口变化机制,分析了TCP流量控制带宽分配的公平性问题。     

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。     

网格计算中的TCP拥塞控制

目前IP网络所应用的TCP拥塞控制机制是基于1988年Jacobson所设计的算法(慢启动和拥塞避免),虽然TCP在许多不同类型的网络中应用得很好,但在网格计算中,现有的TCP拥塞控制算法已不能有效工作。本文分析了TCP传统算法在网格计算中的缺陷,并提出在网格计算中使用新的TCP拥塞控制算法——一个新的带宽增减算法。     

一种平滑的基于AIMD的TCP拥塞控制算法------SISD

提出一种基于AMID(Additive Increase Multiplicative Decrease)的双平滑TCP拥塞控制算法,即SISD(Smooth Increase Smooth Decrease)。SISD算法在数据包发送方面采用一个单调递减函数作为提升速度的增量函数。当检测到网络拥塞时,依据历史拥塞窗口的大小调整发送窗口大小,避免了不必要的网络抖动。仿真结果显示,当UDP、TCP协议并存时,SISD可以为UDP协议提供稳定、平滑的服务,且具备较好的稳定性、公平性,同时提高网络带宽的利用率。     

Design of Active Queue Management System for Scalable TCP in High Speed Networks

The Scalable Transmission Control Protocol (TCP), based on a multiplicative increase, multiplicative decrease congestion avoidance algorithm, has been proposed recently to overcome the inability of Standard TCP to utilize the full bandwidth in high speed networks. This paper employs a novel approach to derive a transfer-function model of Scalable TCP that is then employed in a control-theoretic design of random early detection (RED)-based active queue management (AQM) for such a network. Robust stability of the proposed scheme is established under prescribed conditions, and the design is validated by discrete-event simulations using the ns2 tool. This work was supported by a Gledden Visiting Senior Fellowship for the first author.     

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.     

基于比例因子的TCP拥塞控制策略

基于自动控制原理的思想,提出了一种基于比例因子的TCP拥塞控制策略。NS2仿真表明,此策略能够减轻网络拥塞,增加网络的吞吐量,提高网络资源的利用率。     

TCP拥塞控制机制浅析

TCP是当今网络中主要的传输协议,它采用了慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复四种算法,能满足IP网络中数据的可靠传输。但是当出现多个数据包丢失时,由于TCP采用了累计确认机制,造成系统吞吐量下降。文章介绍了一种SACK拥塞控制机制,与传统的Tahoe、Reno对比,并通过仿真实验说明了SACK是一种最好的TCP恢复机制。     

TCP拥塞控制技术研究

TCP拥塞控制机制对Internet的稳定运行起着重要作用.针对三种典型的TCP拥塞控制算法--Tahoe、Reno和Vegas的性能作出分析,Tahoe和Reno是目前TCP拥塞控制中最常用的;Vegas是在对Reno的发送端算法进行修改的基础上提出的一种拥塞控制算法.最后,对这些算法做了详细的比较和总结,并指出了进一步改进TCP拥塞控制的必要性.     

一种基于速率和队列长度的主动队列管理机制

本文研究了拥塞产生的原因及其表现形式,提出了一种基于报文到达速率和队列长度的随机早丢弃算法(RQ).根据拥塞的严重程度和变化趋势将拥塞划分为六个级别,每个级别采用合适的丢弃概率,从而将队列控制在理想工作点附近.利用经典控制理论,分析了系统的稳定性,给出了参数配置的原则.最后,用NS网络仿真器对算法性能进行了验证.     

用户公平的活动队列管理

用户公平活动队列管理算法UFQ(User Fair Queuing)的目标是在各种网络环境中都能为所有的用户提供满意度一致的服务.UFQ采用在网络边缘标记用户所属数据报的期望服务满意度u,在网络核心根据数据报的满意度高低,结合当前数据报流经节点的拥塞程度,来决定数据报的丢弃或标记(使用ECN),从而获得不同用户一致满意的服务.UFQ不要求接纳控制和信令.它仅在网络边缘保持数据流的状态信息;只维护一个先进先出队列,通过拥塞时丢弃或标记较高满意度的数据报,在不同的用户之间公平地分配网络带宽,从而有效地控制、减轻拥塞.通过TCP/IP网络的模拟,证实了算法能够按照用户期望满意度公平地分配网络带宽,提高网络的服务质量.     

基于带宽测量技术的TCP拥塞窗口在线学习方法

为了改进传输层协议提高吞吐量,本文提出了一种基于ACK时间间隔的在线学习方法（TCP-Learning）,该方法采用可用带宽测量技术,快速学习网络链路中可用剩余带宽并能够迅速调整TCP拥塞窗口。仿真结果表明,在链路处于良好状态下,TCP-Learning吞吐量略优于Reno和Vegas等传统拥塞控制算法,但在链路较差情况下,TCP-Learning吞吐量明显优于Reno和Vegas等传统拥塞控制算法。     

TCP拥塞控制机制及性能分析

随着因特网的迅猛发展,因特网中的业务量呈逐年上升趋势,研究了TCP拥塞控制机制及其提供的拥塞控制性能,特别是对TCP连接过程中的数据业务流量与丢失率和其他参数的关系进行了深入的研究。分析表明TCP拥塞控制机制可通过控制注入网络的业务流量,在一定程度下缓解网络拥塞程度,但不能实现数据的有效率的传输。     

一种基于ECN的无线TCP拥塞控制机制

针对无线异构链路环境中传统TCP拥塞控制机制效率较低的问题,本文提出一种基于ECN的多级反馈算法。该算法在ECN的基础上可以根据RTT动态地给网络划分等级并进行概率反馈,改变了ECN的二元特性,有效提高了无线数据传输效率。仿真结果表明该算法可降低丢包率,减少拥塞次数,提高吞吐量。