基于主动队列管理的互联网拥塞控制研究

针对现有AQM算法所遇到的问题,将神经网络理论和控制理论的思想相结合,采取了RED、P/PI和PID的AQM控制策略,设计了单神经元自适应PID控制器的AQM算法.仿真结果表明,该算法控制的路由器队列长度具有良好的性能.     

典型的主动队列管理算法性能分析

介绍了主动队列管理(AQM)算法与网络服务质量(QoS)的密切关系,通过NS2仿真,对几种具有代表性的AQM算法(RED、SRED、BLUE)的性能进行分析与总结.结果表明AQM算法通过保持较小的平均队列长度,提供更大的容量吸收突发数据包来减小丢包率,提高了平均带宽的利用率,保证了较高的吞吐量,有效地改善了网络服务质量.     

一种基于PID控制的自适应随机早期检测算法研究

为了解决随机早期检测（RED）算法中参数调整困难、收敛性差等问题，提出了一种基于比例积分微分（PID）控制的RED改进算法(PID RED).算法建立了传输控制协议（TCP）/主动队列管理(AQM)负反馈控制模型，利用经典控制理论中的稳定收敛理论求取PID控制系数，根据实际平均队列长度与预期队列长度的偏差值动态调整RED最大丢包率，从而自适应地调整RED参数.仿真结果表明，PID RED算法具有更快的收敛速度和更小的队列抖动，提高了主动队列管理策略的鲁棒性.     

动态带宽分配对主动队列管理性能的影响

随着Internet的蓬勃发展以及多媒体业务流的出现,传统的ARED(Adaptive Ran-dom Early Drop)算法暴露出其不完备性.本文在区分服务体系架构下研究了动态带宽分配对主动队列管理(AQM)算法性能的影响,提出了EARED(Enhanced Adaptive RED)算法,重点讨论列服务速率的动态变化对RED性能的影响,通过估计队列服务的速率,减小了瞬时队列长度与平均队列长度的振荡幅度,从而减小了分组的时延抖动,并保持丢失率的相对稳定.最后通过仿真验证了算法的有效性.     

负载与队列高效结合的主动队列管理算法研究

目前已有的大多数主动队列管理算法按照判别拥塞的主要依据可以分为2大分支：基于负载（Load-based）的AQM算法和基于队列（Queue—based）AQM算法。分析了单独以队列或者单独以负载作为拥塞判别依据的不足，提出了一种基于负载与基于队列相结合的AQM算法LQC（Load Queue Contr01）算法。仿真结果证明，与RED、FRED和LDC算法相比，LQC算法能更好地稳定队列长度和减少丢包率。     

基于曲线拟合的RED拥塞控制算法

针对TCP网络拥塞控制问题,首先介绍了网络拥塞现状和两类主流的拥塞控制算法,然后详细分析了主动管理队列(AQM)的主要拥塞控制算法随机早期检测(RED)的目标、原理和实现,最后给出了一种改进的拥塞控制算法(CF-RED),建立数学模型并实现了一个简单的实例.NS2环境下仿真实验数据表明:改进算法在丢包概率、延迟以及吞吐量等方面都明显优于原算法.     

控制理论在主动队列管理中的应用

拥塞控制中作用于网络中间节点的主动队列管理策略(AQM)是解决IP网络拥塞问题和保证QoS的重要途径．运用控制理论，首先对TCP拥塞控制机制建模，在此基础上运用经典控制理论对主动队列管理各种策略进行分析，着重对AQM的唯一候选算法——随机早期检测(RED)算法进行分析与探讨，给出针对AQM策略的比例及比例积分控制器设计．针对网络本身是一个复杂、时变与不确定性的系统，智能控制理论更适合这类对象分析，为此，引入的智能控制理论采用模糊控制和神经网络控制对AQM策略进行研究和分析．     

一种模型预测控制器的FPGA硬件实现

针对快速动态系统对模型预测控制(MPC)的微型化和高实时性的需求,提出了一种MPC控制器的现场可编程门阵列(FPGA)硬件实现方法。MPC中的二次规划(QP)问题采用粒子群优化(PSO)算法进行求解。通过分析算法的特点,对算法计算步骤进行循环展开、流水线等优化处理,充分利用FPGA的硬件并行计算特性提高MPC的在线计算性能,最终得到MPC控制器的最优实现方案。最后以电子节气门的跟踪控制为例,在实验平台上进行了实时仿真实验,验证了基于FPGA硬件实现方法设计的MPC控制器的有效性和实时性。     

一种数字信号处理算法的现场可编程门阵列实现

提出了一种实现数字信号处理 (DigitalSignalProcess ,DSP)算法的基于现场可编程门阵列 (FieldPro grammableGateArray ,FPGA)的实现方案 ,在这一方案中 ,采用超大规模集成电路硬件描述语言 (VHDL)来描述设计方案 ,协调了规模和速度两方面的要求 ,成功地实现了我们选用的恒模算法     

基于复合域的SM4算法FPGA设计与实现

推广和应用国密算法是加强我国信息安全的重要举措。提高密码算法的实现速度,降低其硬件实现成本,已成为实际应用中的迫切需求。该问题的解决方案之一是基于复合域的SM4算法FPGA硬件设计与实现。基于对S盒的复合域分解和电路优化,该方案降低了硬件逻辑门数;同时重构基于复合域的SM4算法硬件电路,并改进了轮常量和轮密钥的生成和存储方式,以降低硬件面积;设计了数据通信模式,以实现上位机和FPGA之间的通信,并通过数据加解密为应用提供安全支持。仿真测试和软硬件实现证实了基于复合域的SM4算法FPGA硬件实现的正确性,同时提高了算法的吞吐量。综合评测结果表明,该方案具有更小的实现面积。     

基于FPGA的四翼超混沌系统同步及其保密视频通信

对广义增广Lü四翼超混沌系统进行分析,采用非线性控制同步方法实现该超混沌系统的自同步,理论分析所设计的非线性同步控制器的正确性和有效性。对该超混沌系统及其非线性控制同步进行FPGA硬件电路设计与实现,硬件试验结果和数值仿真结果及理论分析结果一致。提出一种基于该超混沌系统非线性同步的混沌掩盖保密视频通信方案,并对该保密通讯方案进行field programmable gate array硬件试验,试验结果表明:该保密通信方案有效、可行,并具有良好的保密性。     

MIMO-OFDM系统定时同步算法的FPGA设计

对多入多出-正交频分复用（MIMO-OFDM）系统中基于训练序列的定时同步算法进行了阐述,着眼于系统定时同步算法的硬件实现,对通过FPGA（现场可编程门阵列）实现定时同步算法的复杂度按照单位时间内乘、加次数的方法进行了分析;为降低系统中定时同步算法在FPGA实现过程中的复杂度,对单个定时同步模块内部子模块以及多个定时同步模块间的关系进行了研究,提出了MIMO-OFDM系统定时同步算法的简化实现方案,并对简化方案在Xilinx公司的VirtexII Pro系列FPGA中的资源使用情况进行了统计。研究表明,简化实现方案可以用于MIMO-OFDM系统定时同步算法的硬件实现。     

基于FPGA的可重构硬件实现技术研究

依据可重构技术原理,探讨了基于FPGA的可重构硬件实现方法。在介绍目前路由器发展所面临问题的基础上,指出可重构路由器是解决这一问题的理想途径。首先简要介绍了可重构的发展历史以及在路由器中的应用,然后对FPGA的可编程原理和配置宾现做了详细介绍。最后提出了基于FPGA的硬件重构方法。     

网络公平带宽共享算法研究

目的运用主动式队列管理算法解决Internet拥塞及不公平竞争问题．方法对几种典型的基于公平性的AQM算法进行了详细的分析讨论，分别对公平性的CSFQ算法、FRED算法和非公平性的RED算法在NS-2平台上进行了一系列的仿真，对几种算法的性能进行了比较和分析．结果仿真结果表明CSFQ算法优于其他算法．结论在公平性方面，CSFQ算法和FRED算法明显优于非公平性的RED算法，而CSFQ算法的性能更佳．     

OBS边缘节点接收调度模块的硬件实现

给出了一种用于光突发交换网络中边缘节点接收调度模块的电路实现方案。该方案以基于虚拟输出队列机制的公平、高效的交换开关仲裁算法-输入串行为核心,利用两片高速现场可编程门阵列芯片,同时进行6路千兆光突发交换网络数据的接收、交换以及以太网封装。六路数据完全独立,并且两片现场可编程门阵列芯片之间可以相互通信。     

一种基于不完全微分PID的随机早期检测算法

针对网络中普遍存在的参数实时变化、难以调节的问题,将不完全微分PID控制器用于主动队列管理,利用控制理论中的不完全微分PID控制器来实时调整RED算法的最大丢弃概率,使AQM系统能自适应地调节自身参数来改善控制性能。仿真结果显示:小负载情况下,不完全微分PID-RED较PI和RED算法的响应速度更快,很快就能达到期望值;当改变网络负载时,不完全微分PID-RED算法可以迅速地调节瞬时队列至期望值,响应时间较短,表现了很好的鲁棒性。     

椭圆曲线加密算法在身份认证及软件注册中的实现

在简要介绍了椭圆曲线及椭圆曲线密码体制的基础上,重点讨论了通过椭圆曲线数字签名来实现身份认证,分析了身份认证的关键算法,实现了利用Ep(a,b)椭圆曲线进行软件注册,同时给出了FPGA硬件实现的方案,提出了椭圆曲线加密算法将逐步取代RSA算法并成为未来密码技术发展的方向.