时滞TCP网络滑模预测主动队列管理算法

针对Internet网络系统中存在的网络拥塞问题,提出了一种离散滑模预测主动队列管理(AQM)控制算法。基于离散化TCP动态拥塞窗口模型,设计了具有时滞补偿的滑模预测算法(SMPC);利用当前及过去时刻的系统信息预测网络未来动态,对滑动模态进行实时校正,确保队列快速平稳的到达期望值;基于Lyapunov方法证明了闭环时滞系统渐近稳定的充分条件。以单瓶颈网络系统为对象的仿真结果表明:所设计的滑模预测AQM算法具有很强的稳定性和鲁棒性,控制性能优于PI、RED和SMC等算法;克服了时变长时延等网络不确定因素的影响,有效避免了网络拥塞的发生。     

APID:一种自适应调节参数的拥塞控制器

在网络状态发生变化的情况下,现有的根据传统线性控制理论设计的拥塞控制器导致路由器缓冲队列抖动加剧、网络带宽利用率下降,针对此问题,分析TCP/AQM拥塞控制机制中受控过程的传递函数,得到受控过程队列长度和丢包概率之间的关系,利用此关系式并结合路由器上实际测量到的队列长度和丢包概率,计算出符合当前网络状态的PID控制器参数,提出一种自适应调节参数的PID拥塞控制器APID.仿真实验结果表明:APID算法能够动态地调节PID控制器的参数,比PI,REM,IMC-PID,LRED和AOPC等算法具有更好的队列稳定性和更高的带宽利用率.     

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...     

基于反向传播神经网络的Ad Hoc网络PID拥塞控制

为了改进比例积分微分(PID)控制在Ad Hoc网络主动队列管理(AQM)中的动态性能,优化PID控制参数的整定,该文提出了一种基于反向传播神经网络的PID拥塞控制AQM方案。该文将Ad Hoc网络的分组丢弃分为拥塞丢弃和无线丢弃,考虑分组的到达与丢失为流体,推导了拥塞窗口和队列长度的随机微分关系,通过小扰动线性化理论,获得Ad Hoc网络AQM拥塞控制模型。根据该模型,设计了基于反向传播神经网络(BPNN)的PID队列控制器,该算法可以根据网络状况对控制器PID系数进行自适应的调整。MATLAB和网络模拟器(NS)仿真表明,在突发流、链路容量及时延时变的Ad Hoc网络中,新算法在收敛速度和队列抖动上优于PID。     

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.     

基于二次型优化的神经元PID无线拥塞算法研究

神经元PID算法能较好地控制瓶颈节点的队列长度,但当网络环境发生较大变化时,其控制效果往往难以保证.根据Ad Hoc网络环境参量时变的特点,推导了无线TCP/AQM离散模型,在神经元算法的加权系数中引入二次型性能指标,设计了一种基于二次型性能指标的神经元PID的AQM.仿真结果表明:在动态拓扑、突发流及链路容量变化的Ad Hoc网络中,该改进算法优于PI算法.     

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.     

应用于非对称网络的改进TCP Vegas协议

TCP Vegas协议已被证明比传统TCP协议性能优越,但在非对称网络中的性能不理想.文中提出针对这一缺陷的改进算法.首先基于确认包中的ecn_to_echo_位估计反向链路的拥塞概率,证明了拥塞概率和分组的环型流程时间(RTT)成正比.接着,通过监测拥塞概率的变化,求出RTT的变化,进而求得拥塞前的实际RTT,并以此为基础执行TCP Vegas流量控制协议.基于NS-2的仿真实验表明,文中算法在正、反向链路出现拥塞时的性能均优于现有Vegas算法.     

基于AIMD算法的TCP拥塞控制机制改进

基于AIMD算法的随机模型推导了当网络采用主动队列管理时的TCP吞吐率公式,提出了一种改进的TCP拥塞控制机制,新机制在发送端采用了修改过的AIMD算法,在接收端采用了RTT预测补偿机制,仿真结果表明,它在与现有TCP竞争带宽时具有TCP友好性,与普通TCP相比,其流量抖动较平缓并且可以在TCP连接具有不同RTT时提高宽带分配的公平性,因此适合于承载多媒体应用。