一种参数自适应的主动队列管理算法-自适应BLUE

BLUE算法是一种典型的主动队列管理(Active Queue Management,AQM)算法,研究表明BLUE算法优于RED算法.BLUE算法使用丢包事件和链路空闲事件控制网络拥塞.但由于BLUE算法在参数设置方面存在不足,尤其是当TCP连接数突然剧烈变动时,容易导致队列溢出或空闲的频繁发生.该文引进参数自适应机制,提出了自适应BLUE算法,并借鉴了RED算法的早期拥塞检测机制.NS仿真实验表明该算法能有效保持队列长度的稳定,减少队列溢出或空闲现象的发生,在提高链路利用率的同时降低丢包率.     

一种新的快速响应的AQM算法

该文应用控制理论,设计了具有快速响应特征的比例积分(Proportional-Integral, PI)控制器,并以此提出了一个新的主动队列管理(Active Queue Management, AQM)算法,称为Active PI算法(简称A-PI)。A-PI用一组参数实现快速响应,用另一组参数保证队长稳定,使用门限值实现两组参数间平滑切换,算法实现简单。理论分析和仿真实验表明,A-PI算法在保证队长稳定的同时实现了对不同网络环境的快速响应。     

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。     

QL-CSFQ:一种结合队列长度的CSFQ算法

当存在适应流时,网络流量的测量值与实际值存在比较大的误差,这将严重影响CSFQ算法中公平共享速率α值的计算准确性,从而大大降低网络流之间的公平性.针对这一问题,本文提出了一种结合队列长度的CSFQ算法—QL-CSFQ.在QL-CSFQ算法中,采用结合队列长度状态信息来提高公平共享速率α值的计算准确性,从而有效提高了存在适应流情况下的网络流之间的公平性.大量模拟实验结果表明在存在适应流情况下QL-CSFQ有效消除了测量误差对算法公平性的影响,提高了网络流之间的公平性.     

互联网中的不确定时滞全局滑模AQM算法

为解决互联网中的拥塞现象,基于全局滑模理论,提出了一种主动队列管理算法.将互联网中的不确定因素等效为拥塞控制模型的参数摄动,并考虑到时变时滞因素,利用线性矩阵不等式设计了渐近稳定的全局滑模面,使系统运动的全程都是滑动模态,显著提高了系统的鲁棒性.并且所设计的控制器能够有效降低路由器中队列长度的稳态振荡.仿真对比表明,所提出的算法具有更高的稳定性和鲁棒性,能够适应复杂多变的互联网环境.     

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。     

基于极点配置的增强自适应虚拟队列管理算法

针对动态网络主动队列管理算法中控制参数设置难题,提出了一种增强自适应虚拟队列管理新算法（EPAVQ）。     

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.     

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.     

一种加强的主动队列管理算法--EBLUE

作为一种典型的主动队列管理算法,BLUE明显不同于其它方法,它使用丢包和连接空闲事件来控制拥塞。试验表明BLUE的丢包率明显小于RED,但是其参数设置仍然存在一些不足之处。本文在BLUE算法的基础之上,通过引进自适应的思想对其进行了改进,提出了一种加强的BLUE队列算法——EBLUE。大量的仿真实验表明本文的改进算法能够进一步提高BLUE的性能。     

A novel Markov analytical model for the TCP/AQM systems

A novel closed-loop feedback TCP/AQM(Transfer Control Protocol/Active Queue Management) model is proposed in this paper using a discrete-time Markov chain,and a way to calculate the equilibrium distribution of this model is given.In the model,system time is divided into time slots,the bottleneck router queue model and TCP window size model in each slot are analyzed.Finally,by combining adjacent slots,an integrated TCP/AQM analytical model is developed.By this model,the average values of packets dropping rat...     

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.     

A fuzzy-logic control algorithm for active Queue Management in IP networks

Active Queue Management （AQM） is an active research area in the Internet community. Random Early Detection （RED） is a typical AQM algorithm, but it is known that it is difficult to configure its parameters and its average queue length is closely related to the load level. This paper proposes an effective fuzzy congestion control algorithm based on fuzzy logic which uses the predominance of fuzzy logic to deal with uncertain events. The main advantage of this new congestion control algorithm is that it discards the packet dropping mechanism of RED, and calculates packet loss according to a preconfigured fuzzy logic by using the queue length and the buffer usage ratio. Theoretical analysis and Network Simulator （NS） simulation results show that the proposed algorithm achieves more throughput and more stable queue length than traditional schemes. It really improves a router＇s ability in network congestion control in IP network.     

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。     

An effective network congestion control method for multilayer network

The congestion control problem in a single node network has been solved by the nonlinear feedback control method,which has been proven to be effective and robust for different router’s queue size.However,these control models are based on the single layer network architecture,and the senders and receivers are directly connected by one pair of routers.With the network architecture being more and more complex,it is a serious problem how to cooperate many routers working in the multilayer network simultaneously.In this paper,an effective Active Queue Management（AQM）scheme to guarantee the stability by the nonlinear control of imposing some restrictions on AQM parameter in multilayer network is proposed.The nonlinear control can rely on some heuristics and network traffic controllers that appear to be highly correlated with the multilayer network status.The proposed method is based on the improved classical Random Early Detection（RED）differential equation and a theorem for network congestion control.The theorem proposed in the paper proved that the stability of the fluid model can effectively ensure the convergence of the average rate to its equilibrium point through many routers in multilayer network.Moreover,when the network capacity is larger,the proposed scheme can still approach to the fullest extensibility of utilization and ensure the stability of the fluid model.The paper reveals the reasons of congestion control in multilayer network,provides a theorem for avoiding network congestion,and gives simulations to verify the results.     

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.     

QPID-AVQ：一种基于队列的PID控制的AVQ算法

本文针对AVQ算法存在的不足,在PD-AVQ算法基础上,为进一步提高系统的稳定性,引入积分选项,构成PID-AVQ算法,运用控制理论推导出了满足系统稳定条件的取值范围.利用PID-AVQ算法更新虚拟带宽,综合考虑平均队列长度和包到达速率,提出了一种新的基于队列的PID控制自适应虚拟队列管理算法QPID-AVQ,可根据网络实际情况调节参数,保持队列长度稳定.仿真结果表明,当控制参数在稳定范围内取值时,QPID-AVQ算法能较好地适应网络状态变化,使队列长度始终维持在期望值附近,而不受用户数量的影响,具有较好的稳定性、抗干扰能力和较高的带宽利用率,综合性能优于PD-AVQ和RED算法.     

基于BFGS方法的拥塞速率控制算法

针对TCP/AQM对偶性模型采用梯度投影方法调整链路价格收敛速度慢的问题,使用具有更快收敛速度的BFGS方法来进行链路价格的计算,提出一种基于BFGS方法的拥塞速率控制算法。仿真结果证明,利用BFGS方法所设计拥塞速率控制算法具有更快的收敛速度,算法性能优于其它算法。