基于NS2的PQM和AQM的仿真实现与比较

队列管理机制是网络拥塞控制的一项重要技术,该机制主要分为被动队列管理机制（PQM）和主动队列管理机制（AQM）两大类,前者在拥塞发生时被动地使用丢尾策略（D ropTail）丢弃所有新到的分组,而后者则根据队列长度的变化进行提前丢包,尽量减少和避免拥塞。为了对PQM和AQM进行比较、研究,以各自经典算法D ropTail和RED为例,在NS2环境下实现了两种机制的模拟与分析,指出了各自的优缺点,为进一步研究完善拥塞控制算法提供依据。     

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。     

几种主动队列管理拥塞控制算法的比较研究

主动队列管理是近年来端到端拥塞控制研究的热点,50多种AQM算法已经被提出,但路由器中采用哪种算法没有统一认识。通过仿真实验,对ARED、AVQ、PI和REM 4种主动队列管理拥塞控制算法在相同的仿真网络环境中进行了比较研究。实验研究表明,这4种AQM算法都能使队列稳定在目标值,PI算法使队列最稳定,AVQ算法维持一个较小的队列长度;4种AQM算法都能经过一定时间适应网络变化的要求,PI和AVQ算法有较好的性能,短流对ARED和REM算法有较大影响;4种算法都没有根本解决对UDP流的公平性问题。     

几种主动队列管理拥塞控制算法的比较研究

主动队列管理是近年来端到端拥塞控制研究的热点，50多种AQM算法已经被提出，但路由器中采用哪种算法没有统一认识。通过仿真实验，对ARED、AVQ、PI和REM4种主动队列管理拥塞控制算法在相同的仿真网络环境中进行了比较研究。实验研究表明，这4种AQM算法都能使队列稳定在目标值，PI算法使队列最稳定，AVQ算法维持一个较小的队列长度；4种AQM算法都能经过一定时间适应网络变化的要求，PI和AVQ算法有较好的性能，短流对ARED和REM算法有较大影响；4种算法都没有根本解决对UDP流的公平性问题。     

基于一类新PID的网络拥塞控制算法

为了进一步提高网络拥塞控制性能,针对基于流体流理论提出的网络流量模型的近似问题,提出了网络流量的精确模型,并且基于该模型把一类PID设计方法用于主动队列管理(AQM)控制器的设计,建立了一种新的拥塞控制算法,采用4σ+ω2+e≤0的抛物线区域作为D稳定域,使得所有的特征根Si位于D稳定域内,利用约束化的数值优化方法寻找控制器参数,以获得预期的动态性能.理论分析和仿真实验表明,该控制算法的综合性能优于RED算法,验证了该算法的有效性.     

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.     

跨层负载感知的无线Mesh网络拥塞控制

为了解决无线Mesh网络(WMN)的网关拥塞控制问题,在已有的网络拥塞控制策略基础上提出一种新的基于跨层感知的逐跳拥塞控制(CCACL)算法.该算法根据监测到的节点拥塞信息,对上游节点的信息发送速率做出自适应的调整,同时对下一跳节点的拥塞极限阈值进行适当调整,使缓存空间以更快的速度清空,进而缓解网络拥塞.为了确保数据传输的可靠性,CCACL算法在逐跳的可靠性保证机制基础上给出了一种端到端的选择确认机制.仿真结果表明,新算法可有效解决WMN中的拥塞控制问题,提高了分组投递率和网络吞吐量,减少了分组的端到端延时.     

无线传感器网络流量重分配拥塞控制算法

基于流量分配与重分配的算法,提出了一种改进的拥塞流量分配 (ECOTA) 和有效的拥塞检测和缓解 (ECODEM) 算法。在衡量了所有路径的能耗与传输延迟之后,选出若干条能耗低、延时短的路径,增加了数据传输的成功率。通过设定阈值与预测的方法对网络中的拥塞区域进行检测,一旦拥塞发生,采用合理重分配流量的方式,使节点能够更快地从拥塞状况中恢复出来,并保证拥塞区域的数据能尽快被转移到非拥塞区域。仿真结果表明,与其他算法相比,该算法能够提高分组成功递交率,降低端到端延时,提升网络的整体性能。     

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.     

基于滑模控制的主动队列管理算法

针对TCP模型的非线性本质以及网络中存在的不确定性因素如TCP连接数、回路时延、链路带宽,提出了基于滑模控制(SMC)的主动队列管理(AQM)算法,该算法对不确定性具有很强的鲁棒性,而对滑模控制中普遍存在的抖振现象,采用了指数趋近律方法,并对状态轨线接近切换面时的控制信号进行柔化以削弱由于控制切换而引起的抖动.所提出的基于SMC的AQM算法可以使队列快速收敛到期望队列长度及保证输入受限TCP非线性闭环系统渐近稳定.仿真结果表明该算法有效.     

低时延传输的ERDQN数据调度算法

针对车载网络、远程医疗、工业控制等领域需要低时延、高可靠性的网络传输应用场景,提出了一种经验回放的DQN(experience replay DQN,ERDQN)数据传输调度算法。该算法的主要目的和任务是降低网络时延和提高网络传输的稳定性。ERDQN算法在最后期限感知的传输协议(deadline-aware transport protocol, DTP)的基础上优化了发送端的排队策略,充分考虑了数据块的优先级和截止日期(Deadline),将其作为计算进入等待队列顺序的重要因素,解决了数据块丢失Deadline的问题,降低了网络传输的排队延迟;同时在拥塞控制方面以当前时刻网络传输状态为特征向量,预测下一时刻网络传输状态参数,并赋予不同的奖励因子进行评估,通过ERDQN网络的迭代学习,自动调整到适合当前网络传输的最优参数,在后续的网络链路传输过程中,平均传输速率高且稳定,缓解了网络拥塞和传输不稳定的问题,降低了网络传输时延。实验结果表明ERDQN算法的平均排队时延和传输时延远远低于传统拥塞控制算法(Reno算法),在质量系数(quality of experience, QoE)方面远远高于传统的拥塞控制算法,能够最大程度减少网络传输速率波动、降低丢包率,提供稳定可靠的传输。     

一种基于等效活动流预测的主动队列管理机制

提出一种基于等效活动流预测的主动队列管理（AQM）机制——近似公平丢弃（AFD）机制,通过抑制行为不端流进入队列的机会,从而获得业务流之间近似的公平．和其他现有的AQM机制不同,AFD并不丢弃低于最大允许速率门限的流的包,因此保护了行为良好的流免受行为不端流的影响,进而改善了这类流的吞吐量,降低了排队时延．仿真结果证实,在TCP,UDP流共存的情况下,AFD机制的性能优于目前典型的AQM机制,接近需要维持所有流状态信息的理想情况下的性能．     

基于预测控制的时滞网络主动队列管理

针对Internet网络这种典型的延迟系统,基于模型预测控制理论,提出了一种新的主动队列管理算法——MPAQM算法。首先考虑时滞系统的因果性定义预测输出,根据预测模型和状态估计器,预测瓶颈链路队列的未来动态特性;然后将拥塞控制的控制要求转化为优化目标函数,求解优化问题得到丢包率。在单瓶颈和多瓶颈网络拓扑中进行仿真验证,结果显示MPAQM算法能快速平稳地收敛于队列长度的期望值,丢包率小且具有较好的稳定性和鲁棒性。     

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．     

一种增强的EFCI拥塞控制算法的研究

基于明显前向拥塞指示（ＥＦＣＩ）的拥塞控制是一种简单的可用比特率（Ａｖａｉｌ－ａｂｌｅＢｉｔＲａｔｅ：ＡＢＲ）拥塞控制机制．文中提出了一种改进的ＥＦＣＩ拥塞控制算法（简称Ｅ－ＥＦＣＩ）．理论分析与计算结果表明：Ｅ－ＥＦＣＩ拥塞控制算法在减小可用信元速率（ＡＣＲ）波动、队列长度和端到端时延等方面,明显优于传统ＥＦＣＩ拥塞控制算法     

高速交换网络中基于综合优先级计算的调度及路由算法

针对输入缓存的交换结构,提出了一种将时延与丢失率相结合计算分组优先级的算法CPC．分组所属队列的队列长度值被分段离散化,与分组的时延优先级进行非线性加权,从而得到既能够反映分组时延又能反映分组队长动态变化的优先级．在此优先级的基础上,提出了输入缓存交换结构中能够兼顾分组时延与分组队长的分组调度算法．将此调度算法用于单Crossbar交换单元和Clos网络,并提出了在Clos网络中按照优先级均衡负载的路由算法．仿真结果表明,该调度算法与路由算法可以在满足实时性分组时延要求的同时有效地减小分组的丢失率．