多层网TCP-RED非线性流体模型的高效网络拥塞控制

提出了一种多层网络拥塞控制方法,该方法基于流体模型的微分方程设计多层网络拥塞控制.此外,该方法利用流体模型的稳定性保证网络性能参数的均值在多层网络环境及大数据流的情况下向平衡点收敛,同时也有效限制了AOM参数的设置.理论分析和仿真结果证明了这种网络拥塞控制方法能在多层网络中避免拥塞,并当网络出现大数据流时,该多层AQM系统能充分利用网络带宽及保持路由器队列长度的相对稳定.     

基于事件触发的TCP网络滑模控制

针对存在不确定参数和UDP流干扰的TCP网络拥塞问题,提出了一种基于事件触发的TCP网络滑模控制策略.通过利用全局滑模控制方法,使整个系统的响应过程都具有鲁棒性,在此基础上引入事件触发机制,在保证系统状态稳定的同时,节约了网络资源.通过李雅普诺夫理论证明了TCP网络闭环系统里的所有信号是有界的,同时也有效地避免了Zeno现象.仿真结果表明了所提控制方法的有效性.     

带有输入饱和的TCP/AQM网络系统事件触发控制

研究了具有用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)数据流干扰和不确定项的TCP/AQM网络拥塞控制问题.首先考虑由丢包率范围而导致的输入饱和的问题,从而对丢包率进行限制.其次,利用模糊逼近的方法处理系统中的干扰和不确定项.为节约网络资源,引入事件触发机制,结合输入饱和、模糊逼近以及Backstepping技术,提出了一种主动队列管理算法,不仅可以使队列长度跟踪到期望队列长度,而且减少了触发次数,节约了网络资源.最后,仿真验证和分析表明了所提方法的有效性和优越性.     

基于GPC的主动队列管理算法稳定性分析

根据主动队列管理算法中TCP拥塞窗口的流体流模型,给出了离散模型和广义预测控制(GPC)算法的表达式;得出了路由器输出队列长度与参考队列长度的闭环传递函数;证明了GPC控制器在满足特定控制参数的条件下,无论网络参数如何变化,闭环系统都是稳定的;并通过仿真验证了其正确性.     

WSAP： provide loss rate differentiation with active queue management

How to provide service differentiation in the Intemet is a hot research topic. One proposal is to provide loss rate differentiation by assigning levels of drop precedence to IP packets. This paper proposes a new Active Queue Management (AQM) mechanism, Weighted SAP (WSAP) to achieve this goal. WSAP is based on a new AQM algorithm called Simple Adaptive Proportional (SAP). WSAP can approximate proportional loss rate differentiation, while keeping high link utilization and short queuing delay. Compared with Weighted RED(WRED) and RED In and Out (RIO), WSAP is easier to configure and can provide better performance. Furthermore, an architecture for differentiated service is proposed. In the design of this architecture, more attention is paid to the characteristics of network traffic in the lntemet and an attempt is made to preserve the Intemet‘s original design principles.     

一类不确定离散网络系统的全局滑模控制

针对动态传输控制协议(transmission control protocol, TCP)网络的拥塞问题,基于离散全局滑模控制理论设计了一种主动队列管理(active queue management, 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。为了减弱离散指数趋近律的抖振现象,给出了一种改进的滑模趋近律,使得复杂的网络系统具有良好的性能。仿真结果验证了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。     

基于自适应模糊滑模控制的主动队列管理算法

针对TCP这样大型复杂的网络系统的拥塞问题,考虑系统中存在的不确定因素是未知非线性的情况,设计了一种采用自适应模糊滑模控制理论的主动队列管理算法。该算法基于网络模型的特殊性,构造了Lyapunov-Krasovskill函数,设计了滑动模面,并基于线性矩阵不等式的方法给出该系统鲁棒渐近稳定的充分条件,所设计的自适应模糊控制律能够使系统的状态轨迹在有限时间内到达滑动模面。仿真结果表明,该算法在网络条件变化的情况下,能实现准确的跟踪目标队列长度,避免网络拥塞的发生。     

智能PID拥塞控制算法

针对主动队列管理(AQM:Active Queue Management)几种算法存在响应时间较长并在时延较大时都不能使队长度收敛到期望值的问题,提出一种智能PID(Proportional Integral Differential)控制主动队列管理算法,给出了该算法的详细描述.仿真实验表明,该算法不仅在时延较小的情况下是稳定的、鲁棒的,且响应速度优于REM(Random Exponential Marking),PI(Proportional Integral)控制,PID控制等算法.同时,对于大时延的网络,该算法也是稳定、收敛的.     

主动队列管理中的自适应控制器

提出一种自适应的控制器以更好地实现通信网络中的拥塞控制.该控制器通过估计网络链路中的"流"数来自动调节其参数,在网络流量变化比较剧烈的情况下也能取得比原PI控制器更好的控制效果.仿真结果验证了此方法的有效性.     

Fuzzy variable structure algorithms for active queue management with delay compensation

Based on the linearized model of the TCP connections through the congested routers, this paper puts forward an active queue management algorithm （FVS-T）. The algorithm utilizes the fuzzy variable structure control algorithm with delay factor to compensate time varying round-trip times （RTT） and uncertainties with respect to the number of active TCP sessions. By analyzing the robustness and performance of the control scheme for the nonlinear TCP/AQM model, we show that the proposed design has good performance and robustness, which are central to the notion of AQM. Implementation issues were discussed and ns simulations were provided to validate the design and compare its performance to other peer schemes in different scenarios. The results show that the proposed design significantly outperforms the other congestion schemes in terms of packet loss ratio, throughput and buffer fluctuation.