A Robust Algorithm in Active Queue Management

A variable structure based control scheme was proposed for Active Queue Management （AQM） by using sliding model algorithm and reach law method. This approach aims to address the tradeoff between good performance and robustness with respect to the uncertainties of the round-trip time and the number of active connections. Ns simulations results show that the proposed design significantly outperforms the peer AQM schemes in terms of fluctuation in the queue length, packet throughput, and loss ratio. The conclusion is that proposed scheme is in favor of the achievement to AQM objectives due to its good transient and steady performance.     

基于神经网络逆系统的鲁棒主动队列管理算法

通过在中间节点上使用主动队列管理策略来进行有效地拥塞控制,在保证较高吞吐量的基础上稳定地控制队列长度,从而实现了端到端的时延控制和保证QoS需求.在研究中,TCP的流量控制过程被视为二阶非线性时变系统,并通过可逆分析,证明该系统可逆,采用神经网络逆系统这种近年来发展起来的非线性鲁棒控制理论作为控制器的设计方法,设计出一种新的主动队列管理算法.仿真试验表明,这种算法的稳态和瞬态性能都优于与其具有相同实现复杂度的 RED和PI算法,并且在负载扰动和参数变化时具有很强的鲁棒性.神经网络逆系统方法应用于非线性的流量控制过程中有助于系统稳定性和鲁棒性.     

基于内模补偿的网络拥塞控制新算法:IC-AQM

已有的AQM算法都没有充分考虑到长时滞对算法性能的影响，该文利用频率域模型降价拟合方式建立了TCP流量控制中主动队列管理AQM系统的等效模型，应用控制理论中的内模补偿原理设计鲁棒的时滞补偿AQM算法（IC—AQM），克服了长时滞给对队列稳定造成的不利影响，仿真结果表明，这种新算法在长时滞小期望队列综合性能明显优于已有的RED、REM、PI等算法，链路利用率大大提高。     

基于LMI方法的鲁棒AQM控制器设计

研究了因特网拥塞控制中的鲁棒主动队列管理(AQM)控制器设计问题. 基于Internet传输控制协议(TCP)拥塞避免机制的线性模型,根据AQM的设计要求, 首先将此问题转化为鲁棒镇定问题;然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法得出了动态输出反馈控制器存在的充分条件,并给出了相应的设计方法. 最后,给出了控制器设计的算例并进行了仿真. 仿真结果表明所得出的控制器是可行和有效的,它不仅对全部网络参数鲁棒而且过渡时间短.     

不确定TCP网络中的滑模主动队列管理算法

为解决传输控制协议(transmission control protocol,TCP)网络中的拥塞问题,提出了一种基于滑模控制理论的主动队列管理(active queue management,AQM)算法.该算法基于线性TCP网络拥塞控制模型,为补偿网络中不确定因素的影响,采用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)设计了一个渐近稳定的滑模面,从而使滑模面的设计问题转化为LMI的求解问题.通过在拥塞控制系统中应用一个改进的到达条件明显地降低了系统的抖振,满足该到达条件的控制器能够使路由器中队列长度的振荡得到有效的抑制.不同情况下的仿真结果表明该算法具有良好...     

基于模糊滑模控制的主动队列管理算法

针对动态网络的拥塞问题,提出一种主动队列管理(AQM)算法·该算法基于模糊滑模控制器(FSMC)设计,适合于动态网络流量的变化·模糊控制的加入,缩短了到达时间,改善了滑模控制的抖振现象·对于TCP/IP网络中存在的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,同时维持较小的队列振荡,尤其是在网络条件变化的情况下,该算法优于传统的PI控制、模糊控制和传统的滑模控制·     

不确定时滞TCP/AQM系统的滑模控制

针对具有非匹配不确定项和输入时滞的TCP线性化动态系统进行特殊线性变换,将原不确定时滞系统转化为无时滞系统.在新坐标下,基于滑模控制(SMC)设计了一种主动队列管理(AQM)算法.根据滑模到达条件设计了一种控制策略,基于LMI技术给出线性滑动超平面的设计方法,通过Lyapunov函数证明了系统的稳定性.仿真结果表明,该算法可以使队列长度快速收敛到设定值,同时维持较小的队列振荡,尤其是在网络条件变化的情况下,该方法优于传统的滑模控制,能实现准确的跟踪,具有良好的鲁棒性.     

输入受限的非线性网络系统全局滑模控制

针对动态TCP网络的拥塞问题,在输入受限情况下,基于全局滑模控制理论设计了一种主动队列管理(AQM)算法.该算法消除了滑模控制的到达阶段,保证网络系统在整个控制过程中的鲁棒性.对于TCP/IP网络中存在的网络模型的不确定、网络参数的时变性以及非TCP适应流所引起的网络振动,该算法可以获得良好的暂态和稳态响应.仿真结果表明该算法可以使队列长度快速收敛到设定值,同时维持较小的队列振荡,尤其是在网络条件变化的情况下,该算法优于传统的PI控制和滑模控制.     

基于T-S模糊观测器的网络拥塞控制算法

针对TCP(传输控制协议)网络的拥塞控制问题,设计了基于模糊观测器的主动队列管理算法.对非线性TCP/IP网络拥塞控制系统建立了T-S模糊模型,通过选取适当的模糊规则和隶属函数来提高拥塞控制系统的性能,并给出了理论性证明.仿真结果表明所设计的控制器对活动的TCP连接数、链路带宽及往返时延的不确定性具有很强的稳定性和鲁棒性.     

一种对IP拥塞控制算法的改进方法

针对随机及早检测(RED)中存在的不稳定现象,提出了一种新颖的AQM算法LRC-RED,该模式具有快的响应速度、良好的鲁棒性以及高的链路利用率.LRC-RED是在RED,LossRadio,VRC,TCP/AQM等基础上提出的,它检查最近包的丢失率以及当前拥塞链路总速率,然后动态调整包的丢失概率以提高服务性能.为了验证算法的有效性,设计了一个有效的实验来检验.实验表明,该算法是可行的.     

基于集群的轻量可扩展TCP容错方法

针对现有TCP容错方案在高可用性方面的不足,提出了一个新的容错方案——轻量拷贝的传输控制协议ER-TCP.该方案采用日志管理配合主动复制的方法,可降低通信转发结点的负载;采用高效的同步算法可以减轻多个备份服务器的同步对通信造成的性能损失．与其他TCP容错方案进行性能测试的结果比较表明,ER-TCP对通信造成的性能损失小,在多个备份服务器的情况下ER-TCP仍可保持较高的通信效率．     

基于H∞控制的主动队列管理算法

针对网络参数的不确定性和链路带宽的时变性,设计了一种主动队列管理(AQM)算法.该算法将可获得的链路带宽作为标称值,而不可获得的未知时变链路带宽作为干扰信号, 以状态空间的形式描述TCP/AQM模型,用时间域H∞控制方法解决网络拥塞问题.NS2仿真结果表明,该算法在往返时间时变和具有扰动业务流情况下,能够快速收敛于期望队列长度,且性能优于已有的控制算法.     

TCP主动队列管理的计算方法

将TCP的流量控制过程等效为二阶线性时变系统，采用不敏感控制对象参数的内环位置补偿（SP）结构和负载扰动的控制器设计方法，设计出一种新的AQM算法．仿真试验表明，主动队伍管理算法的稳态和瞬态性能都优于与它具有相同实现复杂度的RED和PI算法，并在负载扰动和参数变化时具有较强的鲁棒性．     

Ad hoc网络PI队列管理算法稳定性分析

主动队列管理PI算法的稳定性是拥塞控制研究的重要内容。目前PI-AQM设计大多基于经验,缺乏稳定性的理论分析。针对Ad hoc网络的时滞特点,利用泰勒级数展开,将时滞系统线性化,分析了PI算法在时延无线网络中的稳定性,推导了时滞对象的稳定条件,以便进一步优化设计PI控制器。通过Matlab和NS2仿真,结果表明,选择kp=0.01,ki=0.04,的PI控制器能较好地稳定TCP/AQM时滞系统;与传统的去尾算法相比,PI控制器取得了较好的控制效果,队列长度维持在理想值附近。     

时滞网络预测PI控制算法鲁棒稳定性分析

针对网络中存在的时滞给主动队列管理算法性能带来的不利影响,将Smith预估补偿器与达林算法相结合,提出了一种预测PI控制算法,既利用Smith预估器克服了大时滞给系统性能带来的影响,也减少了控制器参数整定数量.利用控制理论分析了该算法中Smith预估模型与实际对象模型分别存在增益、时间常数和时延失配情况下系统的鲁棒稳定性,并分别给出了保持系统稳定的失配参数条件.理论分析表明,通过适当选择期望闭环传递函数时间常数和预估模型参数,可以使系统获得较强鲁棒性和较快响应速度.仿真试验验证了理论分析的正确性.     

一种新的主动队列管理拥塞控制策略

通过对主动队列管理非线性模型进行线性化处理，并在此基础上采用延时反馈系统控制理论，提出了一种基于延时反馈的AQM策略，评估分析了该策略的稳定性和网络性能的优化。仿真结果表明，这种新的拥塞控制策略对抑制网络拥塞有明显效果，能够显著提高网络性能。     

基于自适应反步滑模控制的主动队列管理

针对TCP网络的拥塞控制问题,基于自适应反步滑模控制提出了一种主动队列管理算法。由于系统的不确定在实际工程中很难或根本无法事先获得,设计一个自适应律来实时适应系统不确定的值,从而消除系统不确定所带来的影响。利用此自适应律,提出一个自适应反步滑模控制器,使得系统具有较好的暂态性能和鲁棒性能。仿真结果表明,该方法对TCP网络的复杂变化具有较好的鲁棒性和较快的系统响应。     

Analysis and Design of Feedback Controls Supporting Multiple Links and Heterogeneous Sources Transmission Control Protocol(TCP) Network Control System

An analysis and control approach is presented for the active queue management(AQM) problem in network control system supporting multiple links and heterogeneous sources transmission control protocol(TCP).Using additive increase multiplicative decrease(AIMD) model,some studies are carried out on multiple links and heterogeneous sources TCP network control system,and some conditions are derived to ensure the stabilization of the given feedback control system by exploiting a general LyapunovKrasovskii functional and some techniques for time-delay systems.And the controller gain is designed further.A simulation is to be provided to verify the algorithm in the paper.     

基于性能服务的高速网络运输层拥塞控制解决方案

为改善高速网络拥塞控制性能,提出了一种2层结构的运输层解决方案。将TCP和UDP纳入同一个框架,利用上层的性能服务感知内部网络状态,然后在此基础上形成基于冗余分组的下层控制目标。由端系统组成的下层实体通过对时延和丢包的响应以窗口调节或速率调节的方式实现上层设定的公共目标。针对TCP和UDP协议,分别描述了下层端系统执行的拥塞控制算法。另外,为提高系统对测量误差的健壮性,控制目标推导过程使用了模糊推理技术。仿真实验表明,提出的拥塞控制方案,与TCP流竞争带宽的UDP流在达到TCP友好的同时保持了平滑的吞吐率输出,并且系统对合理范围内的测量误差表现出较强的健壮性。     

具有时滞网络系统的滑模控制

针对TCP(传输控制协议)网络的拥塞控制问题,采用滑模控制理论提出了一种新的主动队列管理算法.考虑到网络中同时具有状态时滞和输入时滞的线性TCP动态系统,首先利用特殊变换将原不确定时滞系统转化为无时滞系统.在新的坐标下,设计了一个最优的滑动模面,而且所选择的控制律能够有效抑制路由器中队列长度的振荡,实现准确的跟踪.仿真结果进一步证实了该控制策略的可行性.