基于模糊推理的鲁棒主动队列管理算法

基于常规控制理论的主动队列管理(AQM)算法在复杂动态网络环境下对参数变化比较敏感,难以保证队列稳定性且缺乏鲁棒性。针对上述问题提出基于队列长度和链路速率相对变化率的模糊AQM算法,以队列长度与期望队列长度以及链路速率与链路容量的相对误差量作为网络拥塞指示,采用模糊推理得出中间节点的丢包概率。仿真实验表明,该算法具有良好的队列稳定性和较小的队列延时,对网络的非线性和负载波动等不确定因素具有鲁棒性。     

基于队列长度和速率的拥塞控制神经网络方法

文中研究了网络拥塞控制问题。PID控制器是实现网络拥塞控制非常有效的方法,能够实现对网络的主动队列管理。文中根据队列长度和变化速率,利用神经网络实现传统的比例微分积分器（PID）功能,从而提出了基于队列长度和速率的拥塞控制神经网络方法（RSPID）。该方法利用神经网络的加权动量梯度学习算法,自动调节控制参数,克服了传统PID控制方法由于控制器参数固定带来的适应性和稳定性问题。仿真结果表明,RSPID算法的鲁棒性和队列长度性能要优于PID算法。     

一种改进的随机早期检测算法

IETF推荐使用主动队列管理,如RED(Random Early Detection),来解决网络中的拥塞控制问题.但RED中平均队列长度的计算方法,导致对拥塞到来和拥塞恢复反应较慢,进而导致在没有拥塞的时候都有较高的可能性发生不必要的分组丢弃,同时也使网络吞吐量恢复较慢.提出一种新的称为MRED的算法,MRED的主要目标是优化用来进行拥塞避免的平均队列长度的计算,进而提高对网络负载变化的响应速度,降低分组丢弃概率.理论分析和仿真结果表明MRED算法提高了响应速度、吞吐量、队列长度稳定性,降低了时延,并表现出良好的鲁棒性.     

随机早期检测算法的研究与改进

主动队列管理是实现网络拥塞控制的重要技术,随机早期检测算法作为一个重要的主动队列管理机制,在一定程度上能够缓解网络拥塞。针对该算法的稳定性不足、平均队列长度不能完全反映网络拥塞状况等问题,给出一种改进算法,使它更有效地对网络拥塞进行控制。并通过仿真进行性能分析,以此证实该改进算法的有效性。     

Ad-hoc网络PSD拥塞控制算法

神经元PID算法能较好地控制队列长度,但其神经元增益对被控对象的状态较为敏感,基于试凑和经验的设定往往使控制效果难以保证。基于TCP拥塞窗口加法增大、乘法减小原则和排队机制,推导出拥塞窗口与丢弃概率、队列长度的微分方程,再对方程进行线性化,获得Ad-hoc网络TCP/AQM控制系统模型。基于该模型,将递推计算修正功能引入神经元PID,设计了一种神经元自适应PSD的AQM。该算法可以在线调整神经元增益。NS仿真表明,在无线分组丢失、突发流及链路容量变化的Ad-hoc网络中,PSD队列管理性能优于神经元PID。     

一种基于速率的单神经元自适应PID拥塞控制方法

从控制理论的角度研究了一种基于速率的拥塞控制方法．采用单神经元自适应PID控制器,可以在线调节控制参数以保证控制环路的稳定性．运用Jury稳定判定标准给出了保证被控ATM网络在平衡点附近稳定的条件．仿真结果表明,使用该控制方案能使缓冲器队列长度快速收敛到目标值,并维持小的队列振荡,与传统的PID控制器相比具有更好的稳定性和鲁棒性．     

不确定时滞TCP 网络中基于T-S 模型的滑模AQM算法

针对传输控制协议(TCP)网络中的拥塞控制问题,基于T-S模糊模型,提出一种滑模主动队列管理(AQM)算法.考虑到TCP网络中存在的不确定和时变时滞因素,对非线性TCP网络进行了T-S模糊模型的建模.利用LMI设计了一个渐近稳定的滑模面,并提出一种能更好抑制抖振现象的到达条件,基于该到达条件设计的控制器能有效地抑制路由器中队列长度的振荡.大量仿真结果表明,所提出的算法比普通滑模AQM算法具有更好的稳定性和鲁棒性.     

一种基于模糊控制的参数自适应RED改进算法

考虑到传统随机早期检测(Random Early Detection,RED)算法在较强的业务突发度和较大流量抖动的情况下很难获得令人满意的吞吐量这一问题,基于模糊控制理论设计了一个模糊控制器,以提高系统在减少队列长度、降低丢包率中的作用。同时由于在网络拥塞控制中传统RED算法存在着参数敏感、稳定性差等问题,故在系统中加入一个参数自适应算法,用来稳定队列长度。仿真结果表明该算法在减少队列长度、降低丢包率、提高鲁棒性方面的优化有着明显的效果。     

显示拥塞指示标记的主动队列管理研究

主动队列管理对于解决网路拥塞具有重要意义。针对PID主动队列管理算法在调节队列长度时有较大的丢包率这一缺点,提出一种显示拥塞指示标记即ECN标记的PID主动队列管理算法。该算法用显示拥塞指示标记取代丢包机制,用于通知源端网络即将发生拥塞,采用PID控制器实现反馈控制,保证系统的稳定性。仿真结果表明,显示拥塞指示标记的主动队列管理算法适用于多变的网络环境,比PID算法具有低丢包率、低延时和高吞吐量的特点。     

基于模糊调节滑模面的TCP拥塞控制算法研究

基于模糊自适应滑模控制提出了一种拥塞控制算法。该算法通过模糊调节滑模表面使队列跟踪性能得到改善,对于网络模型的不确定性、网络参数的时变性以及非TCP适应流所引起的网络抖动该算法具有很强的鲁棒性。仿真结果表明该方法可以使队列长度快速收敛到设定值,同时使队列震荡最小,结果也表明在网络条件变化的情况下,该算法优于模糊控制和变结构控制。     

基于排队论的UAVS通信网切换方案分析

针对UAVS通信网切换管理中的信道分配问题,提出了保护切换信道与切换呼叫按照先入先出队列排队相结合的方案(GCM-FIFO),利用Markov链对该方案进行了建模,通过数学推导分析了系统的性能,并就等待队列容量对切换性能的影响进行了讨论和仿真.结果表明:通过实施GCM-FIFO方案,UAVS通信网获得了较好的切换性能,而且随着队列容量的增加,切换呼叫失败的概率呈下降趋势,但是当队列容量超过某个值后,切换呼叫失败的概率趋于恒定,因而应根据系统相关参数,利用仿真结果选择合适的队列容量.     

Reducing Queue Oscillation at a Congested Link

Queue length oscillation at a congested link causes many undesirable properties such as large delay jitter, underutilization of the link and packet drops in burst. The main reason of this oscillation is that most queue management schemes determine the drop probability based on the current traffic without consideration on the impact of that drop probability on the future traffic. In this paper, we propose a new active queue (AQM) scheme to reduce queue oscillation and realize stable queue length. The proposed scheme measures the current arrival and drop rates, and uses them to estimate the next arrival rate. Based on this estimation, the scheme calculates the drop probability which is expected to realize stable queue length. We present extensive simulation with various topologies and offered traffic to evaluate performance of the proposed scheme. The results show that the proposed scheme remarkably reduces queue length oscillation compared to other well-known AQMs. It is also shown that the proposed scheme improves fairness among TCP flows due to the stable drop probability, and maintains high utilization with small queue length.     

Dynamic queue control functions for ATM ABR switch schemes: design and analysis

The main goals of a switch scheme are high utilization, low queuing delay and fairness. To achieve high utilization the switch scheme can maintain non-zero (small) queues in steady state which can be used if the sources do not have data to send. Queue length (delay) can be controlled if part of the link capacity is used for draining queues in the event of queue build up. In most schemes a simple threshold function is used for queue control. Better control of the queue and hence delay can be achieved by using sophisticated queue control functions. It is very important to design and analyze such queue control functions. We study step, linear, hyperbolic and inverse hyperbolic queue control functions. Analytical explanation and simulation results consistent with analysis are presented. From the study, we conclude that inverse hyperbolic is the best control function and to reduce complexity the linear control function can be used since it performs satisfactorily in most cases.     

Optimal Measurement-based Pricing for an M/M/1 Queue

In this paper, we consider a system modelled as an M/M/1 queue. Jobs corresponding to different classes are sent to the queue and are characterized by a delay cost per unit of time and a demand function. Our goal is to design an optimal pricing scheme for the queue, where the total charge depends on both the mean delay at the queue and arrival rate of each customer. We also assume that those two values have to be (statistically) measured, introducing errors on the total charge that might avert jobs from using the system, and then decrease demand. This model can be applied in telecommunication networks, where pricing can be used to control congestion, and the network can be characterized by a single bottleneck queue; the throughput of each class would be determined through passive measurements while the delay would be determined through active measurements.     

一种基于IXP1200的微码通信模块的设计方案

给出实现IXP1200片内StrongARM与微引擎之间通信功能的MCOM通信模块的设计方案,方案提出在StrongARM与微引擎之间建立共享的发送报文通信队列和接收报文通信队列,实现它们之间的通信。方案中队列采用了环形队列的方式;MCOM通信任务发送给业务进程的报文采用消息封装的方式;业务进程把报文发送给微引擎采用共享内存的方式。该方案可实现数据的可靠传输以及较高的数据传输效率。     

定制加权公平队列调度下的SIP DoS攻击防御机制

SIP由于协议的开放性而容易受到DoS洪泛攻击,队列调度方案可以大大减轻洪泛攻击对SIP服务器的影响。通过对SIP消息特征和现有队列调度方案的分析,提出了一种基于定制加权公平队列调度的SIP DoS洪泛攻击防御机制,并对该机制进行了性能仿真。仿真结果显示该方案在防御INVITE洪泛攻击方面比单队列和优先级队列更为有效。     

ATM网络基于队列长度阀值的传输调度

本文提出了ATM网络的一种实时传输调度和信元丢失控制的综合方案.这种方案是基于队列长度阀值而设计的,它适应于ATM网络面向连接的特性.本文给出了这种方案的随机Petri网性能模型,并给出模型分解和迭代的近似求解方法.     

基于长短期记忆神经网络的容器云队列在线任务动态分配

针对现有容器云在线任务分配方法分配合理性和资源均衡度较差、任务处理效率较低的问题,提出一种基于长短期记忆神经网络的容器云队列在线任务动态分配方法。描述容器云队列在线任务模型;以节点互补度、资源利用率以及能耗组成任务分配多目标函数;在约束条件下利用长短期记忆神经网络求解任务分配最优方案,完成容器云队列在线任务动态分配。实验结果表明,本文分配方案的分配合理性达到0.925,资源均衡度达到10.255,最长队列长度为10,最大能耗值为5000 W,分配合理性、资源均衡度、任务处理效率均得到改善,分配方案更加合理。     

嵌入式Linux实时性能设计与实现

提出在快速自愈路由协议与试验系统中使用的嵌人式实时操作系统的设计方案是采用修改内核的方法,将低延迟方案与抢占方案结合共同提高Linux内核抢占性能,并对调度进行了改进,将原Linux系统中只有一个可运行队列的方式改为对每一个实时优先级给出一个可运行进程队列,每一个运行队列有一个标志,表明该队列是否为空,系统中还有一个变量,变量的值为当前可运行进程的最高优先级,进程调度时,取优先级最高的可运行队列。     

基于再励学习的主动队列管理算法

从最优决策的角度出发,将人工智能中的再励学习方法引入主动队列管理的研究中,提出了一种基于再励学习的主动队列管理算法RLGD(reinforcement learning gradient-descent).RLGD以速率匹配和队列稳定为优化目标,根据网络状态自适应地调节更新步长,使得队列长度能够很快收敛到目标值,并且抖动很小.此外,RLGD不需要知道源端的速率调整算法,因而具有很好的可扩展性.通过不同网络环境下的仿真显示,RLGD与REM,PI等AQM算法相比,具有更好的性能和鲁棒性.