一种自适应主动控制队列算法
主动队列管理AQM
主动队列管理AQM主动队列管理（Active Queue Management，简称AQM）是一种网络流量管理机制，旨在减少网络拥塞并提高吞吐量和延迟性能。
AQM通过在网络交换机中实现一系列的算法和策略来控制数据包的传输和排队，以解决传统的传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）拥塞控制方法的一些缺陷。
一、AQM的背景与意义网络中的拥塞是指当网络中的流量量超过网络链路的吞吐能力时，网络出现堵塞的现象。
传统的TCP拥塞控制方法主要依靠丢包作为拥塞信号的指示，一旦丢包发生，TCP会减少发送速率。
然而，丢包并不能及时地反映网络的拥塞情况，且丢包发生后需要一定时间的恢复，导致了网络性能的下降。
AQM的提出旨在通过主动控制交换机中的队列长度，实时地反馈网络拥塞情况给数据源，从而减少队列中的排队延迟，提高网络的吞吐量和时延性能。
AQM的引入可以使得网络在拥塞发生前就采取一些措施，如主动丢弃数据包、降低发送速率等，以避免网络的拥塞现象。
二、AQM的工作原理AQM的工作原理可以总结为以下几个步骤：1. 检测队列长度：AQM通过周期性地检测队列的长度来获得拥塞信息。
当队列长度超过一定的阈值时，表示网络出现了拥塞。
2. 拥塞信号生成：一旦检测到网络拥塞的信号，AQM会根据一定的算法生成相应的拥塞信号。
常见的算法包括随机早期检测（Random Early Detection，RED）和随机早期丢弃（Random Early Drop，RED），它们分别通过计算数据包排队概率和随机丢包的方式来产生拥塞信号。
3. 拥塞信号传输：AQM将生成的拥塞信号传输到数据源或发送方。
这可以通过向数据源发送拥塞通知消息或降低数据包的传输速率来实现。
4. 数据源的拥塞响应：接收到拥塞信号的数据源或发送方会根据拥塞信号采取相应的措施以降低发送速率，从而减少拥塞现象。
三、AQM的优势与挑战AQM相对于传统的TCP拥塞控制方法具备以下优势：1. 实时性：AQM能够实时地反馈拥塞信息给数据源，数据源可以及时采取措施，从而降低了网络拥塞的发生概率。
基于粒子群优化的主动队列管理方法
基于粒子群优化的主动队列管理方法王军祥;林柏钢【摘要】针对网络拥塞现象,基于粒子群优化(PSO)提出了一种新的主动队列管理算法RQQM.该算法首先通过粒子群优化和变异算子来计算当前队列长度,并且基于到达速率和当前队列长度给出了丢包策略和丢包概率.最后,以实际数据将RQQM 算法与基于速率的早期检测公平队列管理(RFED)算法和自适应主动队列管理(ABLUE)算法进行仿真实验,发现丢包率受利用率和缓冲区影响较大；同时实验结果表明RQQM算法的公平性远远优于其他两种算法,其平均丢包率降低至12.21％.%In order to mitigate the network congestion, a new active queue management algorithm named RQQM (Rate and Queue-based Queue Management) was proposed by Particle Swarm Optimization ( PSO). In this algorithm, the actual queue length was deducted with PSO and variation factor, and the dropping strategy and dropping rate were given based on arrival rate and actual queue length. Then, a simulation with actual data was conducted to compare the algorithm performance between RQQM algorithm and RFED ( Rate-based Fair Early Detection) algorithm, as well as ABLUE ( Adaptive BLUE) algorithm. The results show that the dropping rate is greatly influenced by the utilization rate and buffer size, and the fairness of RQQM is much better than that of the other two algorithms, its average packet loss rate is decreased to 12. 21%.【期刊名称】《计算机应用》【年(卷),期】2013(033)002【总页数】4页(P390-392,396)【关键词】主动队列管理;丢包概率;粒子群优化;队列长度;到达速率【作者】王军祥;林柏钢【作者单位】福建船政交通职业学院信息工程系,福州350007;网络系统信息安全福建省高校重点实验室(福州大学),福州350108;网络系统信息安全福建省高校重点实验室(福州大学),福州350108【正文语种】中文【中图分类】TP393.06;TP180 引言随着网络拥塞程度的日益加剧，许多主动队列管理(Active Queue Management，AQM)方法被提出。
一种加强的主动队列管理算法--EBLUE
一种加强的主动队列管理算法--EBLUE
张顺亮;叶澄清;李方敏
【期刊名称】《通信学报》
【年(卷),期】2003(024)011
【摘要】作为一种典型的主动队列管理算法,BLUE明显不同于其它方法,它使用丢包和连接空闲事件来控制拥塞.试验表明BLUE的丢包率明显小于RED,但是其参数设置仍然存在一些不足之处.本文在BLUE算法的基础之上,通过引进自适应的思想对其进行了改进,提出了一种加强的BLUE队列算法--EBLUE.大量的仿真实验表明本文的改进算法能够进一步提高BLUE的性能.
【总页数】7页(P109-115)
【作者】张顺亮;叶澄清;李方敏
【作者单位】浙江大学,计算机学院,浙江,杭州,310027;浙江大学,计算机学院,浙江,杭州,310027;湘潭工学院,信息系,湖南,湘潭,411201
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.一种精确度加强的主动队列管理算法BLUE+ [J], 徐佳;殷新春;杨云
2.一种改进的ARED主动队列管理算法 [J], 张卓;周井泉;张萌
3.一种基于EDF-FQ的多优先级主动队列管理算法 [J], 王甲;姜希
4.一种精确度加强的主动队列管理算法PEBLUE [J], 杨云;徐佳;王秋平;刘凤玉
5.一种基于EDF-FQ的多优先级主动队列管理算法 [J], 王甲;姜希
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一种自适应的主动网络拥塞控制机制研究
一种自适应的主动网络拥塞控制机制研究
聂飞;李增智
【期刊名称】《小型微型计算机系统》
【年(卷),期】2007(28)5
【摘要】传统的端到端的拥塞控制机制不适应主动网络,针对主动网络面临的拥塞问题,提出了一种自适应的主动网络拥塞控制解决方案.在中间节点为转发到相邻节点的主动信包建立缓冲队列,以缓冲区中队列长度来表明节点的拥塞程度,通过对前向节点计算单元进行控制来改变当前节点拥塞状况,网络中相关节点通过协作对网络进行拥塞控制.理论分析和模拟试验结果表明,不管网络初始状态如何,该方案均能使各节点迅速达到动态平衡,快速消除主动网络拥塞.
【总页数】4页(P779-782)
【作者】聂飞;李增智
【作者单位】西安交通大学,计算机系统结构与网络研究所,陕西,西安,710049;空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038;西安交通大学,计算机系统结构与网络研究所,陕西,西安,710049
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.一种改进的自适应无线网络拥塞控制方案 [J], 焦翠珍
2.一种新的自适应网络拥塞控制算法 [J], 杨新宇;曾明;江晓;赵瑞;吴航
3.基于改进量子粒子群和主动PI模型的自适应无线传感器网络拥塞控制算法设计[J], 李晓玲;楚志刚
4.基于自适应性的主动队列无线网络拥塞控制算法 [J], 张禹;王怀彬
5.一种模糊自适应PI算法在网络拥塞控制中的应用 [J], 朱华;向少华
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模糊自适应算法在网络主动队列管理中的研究
算 法 进 行 了仿 真 。
２ 模 糊 自适 应 Ｐ Ｄ 控 制 器 的 结 构 及 工 作 原 理 Ｉ
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文 章 编 号 １０ — ３ １ （ ０ ６ １ — １ ３ ０ 文 献 标 识 码 Ａ ０ ２ ８３ － ２０ ）４ ０ ４ — ３ 中 图分 类 号 ｒ ２ ３ Ｐ ７
Ｒｅｅ ｒｈ ｏ ｔ ｅ Ｑｕ ｕ ｎ ｇ ｍｅ ｔｉ ｔ ｒ ｓｄ ｏ ｓａ ｃ ｆＡｃｉ ｅ ｅ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｎ Ｎｅｗｏ ｋ Ｂａｅ ｎ ｖ
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一种面向自相似业务的新型主动队列管理算法
一种面向自相似业务的新型主动队列管理算法
杨晗;杨天明
【期刊名称】《计算机应用研究》
【年(卷),期】2015(32)4
【摘要】网络业务的自相似性对网络性能具有重要影响,可能导致严重的队列时延和分组丢失率.为解决这一问题,提出了一种考虑业务自相似性的主动队列管理算法.该算法基于小波方法对网络业务的赫斯特参数进行估计,并使用该参数的估计结果分析网络自相似过程和确定自相似性的程度.然后实时估计赫斯特参数,并基于此对网络业务进行实时分类.仿真用MATLAB生成网络架构,并使用帕累托分布模拟网络业务,将该算法和其他缓存管理算法的性能进行了比较,仿真结果验证了该算法具有更好的公平性,并且在网络拥塞的情况下,可以避免丢弃分组对其他队列造成影响.【总页数】4页(P1217-1219,1230)
【作者】杨晗;杨天明
【作者单位】西南石油大学应用技术学院,四川南充637000;华中科技大学计算机科学与技术学院,武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.07
【相关文献】
1.一种基于预测PI控制器的自相似网络主动队列管理算法 [J], 吴清亮;陶军;姚婕
2.自相似流量的主动队列管理算法 [J], 温昱晖;朱祥华;张勇
3.一种基于自相似流量速率估计的主动队列管理算法 [J], 汪岩;安建平;金鸿玲
4.一种基于自相似流量速率估计的主动队列管理算法 [J], 汪岩;安建平;金鸿玲
5.具有自相似性质的业务流的主动队列管理算法 [J], 付钰;张艳琴;胡俊超;潘彩平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
TCP网络的自适应神经滑模控制
TCP网络的自适应神经滑模控制叶成荫;井元伟【摘要】针对TCP网络的拥塞控制问题,考虑了TCP负载和往返时延具有较大的突发性和时变性的情况,结合滑模控制与RBF神经网络提出了一种主动队列管理算法.考虑到网络系统参数是未知时变的,采用RBF神经网络逼近网络系统参数,从而使得主动队列管理算法易于实现.依据李雅普诺夫稳定性理论设计了RBF神经网络权值的自适应律,使得网络系统参数得到了较好的估计.采用RBF神经网络的输出作为滑模控制器的参数设计了一种主动队列管理算法,使得网络系统是渐近稳定的.仿真结果表明所提出的算法与比例积分控制器和传统的滑模控制器相比具有较快的响应和稳定的队列长度,在网络参数变化时仍能获得较好的鲁棒性.%To save the problem of congestion control in transmission control protocol (TCP) networks, by incorporating sliding mode control with radial basis function ( RBF) neural networks, an active queue management algorithm is presented in presence of TCP load and round trip time which are more abrupt and time-varying. Since network system parameters are unknown and time-varying, the RBF neural networks were used to approximate the network system parameters so that the active queue management algorithm was easily implemented. The network system parameters are well estimated by updating the RBF neural network weights according to Lyapunov theory. By using the output of the RBF neural network as the sliding mode controller parameters, an active queue management algorithm was designed to guarantee the network system was asymptotically stable. Compared with proportional-integral controller andconventional sliding mode controller, simulation results show that the proposed algorithm has fast system response and steady queue length as well as better robustness under various network conditions.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2012(016)011【总页数】5页(P99-103)【关键词】传输控制协议;拥塞控制;主动队列管理;滑模控制;神经网络【作者】叶成荫;井元伟【作者单位】东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110819;辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院,辽宁抚顺113001;东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TP130 引言随着传输控制协议(transmission control protocol，TCP)应用的快速增长，网络拥塞越来越频繁。
一种改进的主动队列管理算法
代 Ｉｔ ｎｔ 使 用 。 ｎｅ ｅ 上 ｒ
要的作用。网络拥塞是影响网络服务质量 Ｑ Ｓ的一个重要因 ｏ 素。拥塞控制作为避 免和控制 网络拥塞 的重要手段 ，不仅对 提高 网络性能和效率有重 大影响 ，也是提高 网络服务质量 的
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ｌ 概述
随 着 Ｉｔ ｎｔ用户 数 量 的 迅速 增 长 和新 型 网络 应 用 的 不 ｎｅ ｅ ｒ 断 涌现 ，ｎ ｒｅ 的流 量 急 剧 增长 ， 络拥 塞 的 问 题 日益 严 重 。 ｌｔ ｎｔ ｅ 网 Ｉｔｒｅ 中的 拥塞 控 制 机 制对 保 证 Ｉｔ ｎｔ ｎｅｎｔ ｎｅ ｅ 的稳 定 具 有 十 分重 ｒ
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一种自适应主动控制队列算法
摘要：本文针对red算法的参数敏感性没有根本性改善,主要讨论在分析网络状态和拥塞程度实现基于路由队列资源(缓冲)自适应调节分组丢弃策略从而修改red算法丢包策略, 使路由队列长度稳定在参考值附近。
关键词：red 拥塞控制路由缓冲资源
本文在分析red算法基础上,提出了一种新型aqm算法，能够动态调整参数,并且采用非线性函数代替原有的丢包率计算方法.通过动态调整来调整向源端发送拥塞通知的速率,维持队列的稳定；通过新丢包率计算方式,提高缓冲的利用率和使队列长度尽量稳定于期望值附近。
1、一种新的自适应red算法
本算法改变red算法丢包率与当前队列平均长度成正比(),丢包率随成线性增长关系,在时丢包率迅速到1的方式,采用一种非线性函数使得使得丢包率在附近取值趋近零,这样可以吸纳更多的包进入队列,有利于系统资源的利用,同时当采用一种增长方式,能够让迅速变化且灵敏而又平滑地由趋近1.本算法不在使red算法的静态不变,修改为自适应调节,调节范围为.以减轻队列震荡和抖动。
(1)时 (8)
丢包率相对于red算法在附近取值更趋近零,并且随着参数k的取值而改变.k值决定队列的期望值,如果是期望值是,则k值取2。
(2)调整算法
修改算法描述如下：
2、结语
本文提出一种改进的算法,新算法在队列控制和丢包率控制方面优于red算法。
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