一种基于模糊逻辑的主动队列管理算法

主动队列管理 (ActiveQueueManagement,AQM)技术作为Internet拥塞控制的一种有效方法 ,对于提高In ternet的服务质量具有十分重要的作用 .本文根据TCP拥塞控制算法基于数据包丢失的窗口变化机制 ,设计了一种基于模糊逻辑的主动队列管理算法 .该算法依据路由器中队列长度的变化情况 ,根据一定的模糊自校正原则来调整数据包的丢弃概率 ,从而使路由器中的队列长度稳定在参考值附近 .仿真结果表明该算法不但十分有效 ,而且对不同的网络状况具有很好的适应能力 .     

主动队列管理中的PID控制器

作为对终端系统上拥塞控制的一种补充,中间节点上的主动队列管理(AQM)策略在保证较高吞吐量的基础上有效地控制队列长度,从而实现了控制端到端的时延,保证QoS的目的。C.Hollot等人(2001)用经典控制理论中频域校正的方法设计了用于AQM的PI控制器,但参数整定上的试凑方法不免代有盲目性;算法的瞬态性能指标也不够理想。为此,该文引入了微分环节来增强系统的响应能力,同时给出了基于稳定裕度的参数整定方法,使PID控制器的稳定性有了绝对保障。仿真试验表明PID算法的调节时间远远短于PI控制器,从而为在负载瞬息万变的网络环境中实现控制分组排队等待时间的目标提供了有力的技术保障。     

Internet中分组丢弃缓存管理技术的研究

Internet中，基于分组丢弃的缓存管理技术是分组转发设备的重要功能模块，其算法对网络性能会产生重大影响。本文对现有主要的分组丢弃技术及其派生算法作了总结，并就存在的问题和不足提出了研究建议。     

QoS体系中的主动队列管理算法研究综述

随着Internet的迅速发展，服务质量(QoS)正成为当前研究的热点之一。为了达到QoS的性能指标，拥塞控制作为一个很重要的方面在发挥着作用。主动队列管理是实现拥塞控制的重要手段之一，长期以来一直受到广泛的关注，基于不同理论的各种主动队列管理的算法也随之涌现。这些队列管理算法在一定程度上完成网络拥塞控制的任务，但是也不同程度地在公平性、可扩展性以及算法的复杂度上存在缺陷。本文通过对目前几种主要队列管理算法的实现原理的分析，考察了这些队列管理算法的优点和其可能存在的一些问题，而这些可能存在的问题也是下一步研究的起点。     

主动队列管理算法的分类器实现

作为端到端拥塞控制的增强机制,主动队列管理(AQM)通过在网络中间节点有目的地丢弃分组来维持较小的队列长度和较高的链路利用率.已有的大多数主动队列管理算法沿用了随机早期探测(RED)算法首创的概率丢弃机制.本质上,判决是否丢弃分组的过程是一个依赖于网络拥塞状态的决策过程,因此,概率决策不应该是唯一的方法.在本文的研究中,我们首先归纳了理想AQM算法所应具备的品质,然后应用模式识别中分类器的设计思想提出了一种新颖简洁的主动队列管理策略实现框架,并基于Fisher线性判别方法为AQM设计了一个两维两类分类器(TCC).仿真试验表明TCC有效、敏捷、鲁棒,扩展性好,同时实现简单,计算开销小,有利于高速路由器的性能优化.     

基于速率的主动队列管理算法的性能分析

主动队列管理是解决网络拥塞的主要措施。针对基于队列的主动队列管理算法的不足,提出了一种基于速率的新算法RAQM,该算法以数据到达速率与路由器最大服务速率的差值为指标计算丢包概率,能够快速地对网络流量的变化做出反应,该算法计算简单,而且只需要设置一个参数K。通过现代控制理论分析了RAQM/TCP系统的稳定性。仿真结果表明,RAQM能够维持较低的队列长度并保持队列的稳定,从而减小了分组端到端时延和时延抖动。最后讨论了参数K对算法性能的影响。     

几种公平的主动队列管理算法的比较研究

主动队列管理是实现网络拥塞控制的一种重要技术,但是多数主动队列算法如RED等对于公平性的考虑不足.近年来,也出现了一些能提供一定的公平性支持的主动队列管理算法,本文对其中几个有代表性的算法进行了对比研究.包括对它们的理论分析,以及在ns2上的仿真实验,并且结合实验结果对算法中存在的问题及其原因进行了深入的分析.文中最后对这几种算法进行了综合的评价,并对算法的改进提出了一些建议,希望能为今后的工作提供一定的支持.     

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。     

一种基于动态阈值的主动队列管理算法

针对BLUE算法缺少早期拥塞检测机制,导致队列溢出或空闲现象频繁发生的问题,通过引进基于动态阈值算法的控制机制,借鉴RED算法所采用的早期拥塞检测机制,提出了DT-BLUE算法。仿真实验表明本文算法能保持队列长度的稳定性,有效降低队列空闲或溢出现象的发生,提高链路的利用率。     

一种支持区分服务的模糊公平分组丢弃算法

随机早期检测(RED)算法是目前Internet中广泛使用的一种缓存管理算法,对RED算法进行改进以提高公平性以及对网络动态变化的适应性一直是主动队列管理的研究重点之一。该文引入新的变量分享指数,取代单个业务流缓存占用量来表征不同业务流对网络资源的占用情况,以克服缓存占用量表征公平性的缺陷。同时,在无线网络中对分享指数的定义进行推广,使其同时兼顾公平性和系统性能(信道条件)。通过对分享指数和队列长度共同制定规则,提出了一种基于模糊逻辑控制的缓存管理算法。算法在根据缓存队列长度计算丢弃概率时,根据不同流对网络资源的占用情况(即分享指数)进一步决定增加或减小相应的丢弃概率,从而可利用不同流之间的差异以加速缓解拥塞,具有更好的自适应性和公平性。仿真表明,采用该算法后,系统性能得到改善。     

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.     

数据流的活动队列管理算法:MBLUE

MBLUE(Modified BLUE)是一种面向数据流的活动队列管理算法.它不是使用平均队列长度指示缓冲区拥塞状态,而是使用数据报丢弃的频率和队列空闲程度来管理网络拥塞.探测瓶颈连接早期的拥塞信息,通过数据报的丢弃和标记避免拥塞.它只维护一个先进先出队列,以较少的数据流状态信息,在不同流之间公平的分配网络带宽.能够适应瞬时的猝发流,能合理控制非TCP数据流,又能够保持较短的平均队列长度,从而控制、减轻网络拥塞.通过TCP/IP网络的模拟,证实算法在公平的分配网络带宽和降低数据报的丢失率上具有较好的鲁棒性.     

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.     

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.     

REDu:一种新的识别并惩罚非适应流的主动式队列管理算法

本文提出一种新的主动式队列管理算法——热度算法(REDu).算法深入挖掘非适应流与适应流本质区别,利用CHOKe命中、RED丢弃等信息预选非适应流,通过热度升降机制计算一种新的部分流状态——热度,以此识别并惩罚非适应流.基于ns-2的仿真实验显示,与其他几种主动式队列管理算法相比,REDu具有更准确的识别并惩罚非适应流的能力,对适应流提供更好的保护,网络的鲁棒性也显著提高.     

一种综合缓存管理和主动队列管理的 区分服务节点机制

随着网络和应用的飞速发展,Internet不仅要提供尽力转发(Best Effort)的服务,还要支持各种传输类型和多个优先级的QoS服务.目前普遍认为区分服务体系机构是很有前途的提供QoS保证的Internet框架,而网络节点机制是其关键技术之一.我们提出了一种在网络节点上实现的区分服务机制comBAQ(combining Buffer Management and Active Queue Management),它综合了适当的缓存管理和主动队列管理方法.我们详细介绍了它的服务框架和分组处理判决算法,实验模拟结果显示,它能满足我们提出来的五个设计目标,可以在网络节点上实现多个丢失优先级的区分服务:为需要可靠传输的多媒体应用提供"有保证"服务,为传统TCP传输提供"无保证"服务.