网络流量的神经网络自适应Smith预估补偿控制

网络的时延对基于速率反馈的ATM网络的ABR流量控制具有极大的不利影响，Smith预估补偿是克服大纯滞后影响的有效手段，然而其对时延的预估误差非常敏感，实际网络时延的不确定性往往使其难以取得满意的效果。该文将在线学习的神经网络自适应控制器与Smith预估补偿相结合，很好地克服了网络的时延及其不确定性对流量控制的不利影响，从而使信源的发送速率能快速响应网络状态的变化。与PIDSmith预估补偿控制相比，控制的适应性和鲁棒性更好，更适用于实际网络，且为保证信元不溢出及链路带宽充分利用所需的缓冲容量更低。     

一种基于速率的提高网络公平性拥塞控制算法

针对无连接的UDP流量所导致的网络资源不公平使用的问题,从端到端策略、路由器控制两方面入手,提出了一种基于速率的实现网络公平性的拥塞控制机制RFCC.根据TCP速率响应函数,由发送方对UDP数据流的发送速率进行调整,路由器以ECN的方式将网络的早期拥塞反馈给发送方,并采用ERED算法,改善带宽受数据包大小影响的情况,接收方运用Markov链方式计算丢包事件率.仿真实验验证了RFCC流量与TCP流量能友好地共享瓶颈链路的带宽,提高了网络资源分配的公平性.     

随机带宽分配对复杂网络传输性能的影响分析

研究了连接边带宽资源有限时,随机带宽分配对复杂网络传输的影响。通过设计两类异质化随机带宽分配方案及在HK-BA无标度网络中的仿真试验,发现完全随机地分配网络连接边带宽对网络负载的影响带有不确定性;同时,G-L路由策略相对于最短路由策略在保持带宽随机性分配对网络最大负载影响方面具有较好的鲁棒性;在对分类随机带宽分配方案的研究中,发现在介数存在异质性分布的复杂网络中,为权值由高到低的边集分派相应由高到低的带宽集,有利于提升网络负载性能。     

基于网络分配矢量的Ad Hoc可用带宽测量方法

定义了Ad Hoc网络中能够反映碰撞和节点竞争的无线可用带宽。被考察节点通过CSMA/CA协议将测量时间内邻居节点数据分组中的网络分配矢量以表的形式记录在自己的路由缓存中,对测量时间内同一节点的网络分配矢量叠加,并减去被考察节点退避的时间,最终计算出测量时间内当前节点的可接入信道时间。使用可接入信道时间占测量时间的比例来计算可用带宽。仿真在竞争节点发送速率变化的情况下测量了被考察节点的可用带宽,随后被考察节点也改变发送速率来验证测量所得的可用带宽。数值结果表明,所使用的可用带宽测量策略较为准确,并能充分反映节点之间的碰撞。     

DiffServ中基于端到端测量的接纳控制

提出了一种新的区分服务(DiffServ)网络中端到端剩余带宽的估计方法,在此基础上建立了Diff-Serv网络的分布式接纳控制机制,通过引入端到端流量测量手段,动态估计网络中可用的带宽资源,从而对到达的流实施有效的接纳控制,提高网络的服务质量。网络仿真实验结果表明,该接纳控制机制在保证网络服务质量的同时能保证较高的网络带宽利用率。     

PIO:区分服务中的一种基于预测的主动队列管理算法

提出了区分服务中一种基于预测的主动队列管理算法PIO。在PIO算法中,首先对IN包和所有包下一时段的平均到达速率进行预测。当包到达队列时,根据当前IN包队列长度、总的队列长度、预测的下一时段所有包的平均到达速率和IN包平均到达速率决定对包是否丢弃。通过仿真实验,分析了在不同预约比例、不同端到端TCP连接数的条件下PIO算法队列稳定性、丢包率和吞吐量等性能指标。仿真结果表明,PIO算法在统计性保证带宽的同时,与RIO算法相比,无论是在低预约还是过预约网络状态下都有效提高了队列的稳定性,并降低了丢包率。     

区分服务网络TCP流带宽的公平性

区分服务是IP网络中提供服务质量保证的一种方案。区分服务网络中，处于同一个带宽保证业务类中的多个TCP流由于各个流的特性差异，在实际获得带宽时存在公平性问题需要解决。基于网络仿真器NS2，我们研究了分组长度对TCP流带宽公平性的影响，提出了一种基于RED算法支持TCP流实现带宽公平分配的方法，并通过仿真实验分析了性能。     

基于支持向量机的有效带宽估计算法的研究

高性能网络设计的关键是对性能参数进行建模和估计的能力，通信业务在网络上传输时，其带宽要求与通信质量密切相关，合理分配带宽能很好提高网络性能，合理分配网络带宽的首要任务是能够根据网络信息的变化，预测带宽使用情况，为此，本文采用支持向量机（SVM）对网络业务流数据进行预测估计，通过训练样本，从而获得样本以外数据的分布规律，在此基础上，设计了一种网络传输有效带宽使用的估计算法，实验表明，该估计算法具有较高的训练效率和很高的估计精确度。     

鲸鱼优化相关向量机的网络控制系统变采样周期调度

针对资源受限的网络控制系统,提出一种基于鲸鱼优化相关向量机的变采样周期调度算法。通过网络监测模块获取网络带宽与数据传输时间数据,建立鲸鱼优化相关向量机的预测模型,实现对网络带宽及数据传输时间的预测。采用模糊推理计算系统各回路通信带宽的分配权重,进而结合通信带宽及数据传输时间的预测值对各闭环回路的采样周期进行计算,完成采样周期的实时调节。仿真结果表明,在资源受限条件下,所提算法保证了系统的稳定性与控制精度。     

鲸鱼优化相关向量机的网络控制系统变采样周期调度

针对资源受限的网络控制系统,提出一种基于鲸鱼优化相关向量机的变采样周期调度算法。通过网络监测模块获取网络带宽与数据传输时间数据,建立鲸鱼优化相关向量机的预测模型,实现对网络带宽及数据传输时间的预测。采用模糊推理计算系统各回路通信带宽的分配权重,进而结合通信带宽及数据传输时间的预测值对各闭环回路的采样周期进行计算,完成采样周期的实时调节。仿真结果表明,在资源受限条件下,所提算法保证了系统的稳定性与控制精度。     

Congestion control method: improved ERICA algorithm based on available bandwidth prediction using neural networks

1.INTRODUCTION InATM(AsynchronousTransferMode)networks, theATMFromhasdefinedsixclassesofservices: constantbitrate(CBR),real timevariablebitrate (rt VBR),non real timevariablebitrate(nrt VBR),availablebitrate(ABR),unspecifiedbitrate (UBR),andguaranteedframerate(GFR)[1].A mongthese,ABRistheonlyonesevicethatcanad justitssendingrateaccordingtothefeedbackinfor mation.Manydataapplicationsarehighlyburstyand havenowayofpredictingdatatrafficrequirementsin advance,buthavewelldefined…     

Traffic control based on dahlin algorithm and neural network prediction in TAM networks

The propagation delay in networks has a great adverse effect on rate-based traffic control. This paper proposes the composite control based on Dab lin algorithm feedback control and neural network feedforward predictive compensation online for ABR (available bit rate) communication in ATM (asynchronous transfer mode) networks, which can overcome the adverse effect caused by the delay on the control rapidity and stability better. The theoretical analysis and simulation research show that the scheme can make sources respond to the changes of network status rapidly, avoid the congestion effectively and utilize the bandwidth sufficiently. Compared with PID (proportional-integral-derivative) control, cell loss rate is much lower, link utilization rate is much higher, and required buffer capacity is much smaller.     

Congestion control scheme in ATM networks based on fast tracing-queue

One of the more challenging and unresolved issues in ATM networks is the congestion control of available bit rate （ABR）. The dynamic controller is designed based on the control theory and the feedback mechanism of explicit rates With the given method of a chosen parameter, it can guarantee the stability of the controller and closed loop system with propagation delay and bandwidth oscillation. It needs less parameters（only one） to be designed. The queue length can converge to the given value in the least steps. The fairness of different connections is considered further. The simulations show better performance and good quality of service（QoS） is achieved.     

AQM中基于T-S模型的滑模控制及仿真

针对TCP(Transmission Control Protocol, 传输控制协议)网络的拥塞控制问题,基于T-S (Takagi-Sugeno)模糊模型,采用滑模控制理论提出了一种新的AQM(Active Queue Management, 主动队列管理)算法.考虑到TCP网络中存在的不确定和时变时滞因素,首先利用T-S模糊模型对网络进行建模,然后利用线性矩阵不等式设计了一个渐近稳定的滑模面,而且还给出了一种能够明显减小滑模面附近抖振的趋近律,基于该趋近律设计的控制律能够有效地抑制路由器中队列长度的振荡,并使其快速收敛于期望值.仿真结果表明,该算法与普通的滑模控制算法相比具有更好的稳定性和鲁棒性,能够很好地适应复杂多变的TCP网络环境.     

基于内模控制的ATM网络拥塞控制方法研究

针对ATM网络单瓶颈节点模型,提出用内模控制的方法实现交换节点队列长度零稳态偏差控制,避免拥塞发生。实现了可用带宽的动态公平分配,提高链路利用率,降低信元丢失率,保证了服务质量。仿真结果表明系统具有较好的动态性能。     

基于PA的卫星网络动态带宽分配在线算法及仿真

为解决卫星网络带宽分配问题,基于离散事件动态系统理论中的PA方法,提出了一种在线算法.该算法把动态带宽分配问题描述为约束优化问题,以一次计算机仿真的数据为基础,通过PA方法求出网络平均延时相对于分配带宽的梯度,以优化网络平均延时为目标,构造带宽约束条件下的迭代公式,在线地分配带宽,有效解决了一般计算机仿真中需要进行多次重复仿真而导致的大量机时问题,克服了一般算法须假定信息流的统计特性的限制.仿真结果表明,该算法能明显改善网络的平均延时性能.     

Multi-constraint quality of service routing algorithm for dynamic topology networks

An adaptive multi-QoS routing algorithm called AMQRA is proposed for dynamic topology networks, such as satellite networks and Ad-hoc networks. The AMQRA is a distributed and mobile-agents-based routing algorithm, which combines ant quantity system （AQS） with ant colony optimization （ACO） that is used in AntNet routing algorithm. In dynamic topology networks, the AMQRA achieves timely optimization for concave metric QoS constraint and fast convergence. The proposed routing algorithm is simulated in Iridium satellite constellation on OPNET. The results show that AMQRA not only outperforms the AntNet in convergence rate in dynamic topology networks but also can optimize concave metric QoS constraint and reasonably allot bandwidth to the load to avoid networks congestion.     

一种基于优先级的卫星网络AQM算法

针对卫星网络大带宽、长时延、高误码等特点,结合控制理论,提出了一种基于优先级的卫星网络主动队列管理（active queue management, AQM）算法。首先,借鉴控制理论中比例-积分-微分（propertional integral derivative, PID)控制器设计方法计算总的报文丢弃概率-然后,针对IN和OUT两种不同优先级报文定义不同的丢弃概率,以实现不同优先级业务流量的区分服务。仿真实验表明,相对于低优先级流量,高优先级业务在保持高吞吐量的同时具有较低的报文丢失率,且整体队列长度抖动小,从而实现高优先级流量报文的有效保护。