第21 卷 第12 期
Vol. 21 No. 12
控 制 与 决 策
Control and D ecision
2006 年12 月
Dec. 2006
收稿日期: 2005211209; 修回日期: 2006202215.
基金项目: 国家自然科学基金项目
(
60374066
)
; 江苏省自然科学基金项目
(
BK
2004132
)
; 江苏省高校自然科学计划
项目
(
04
KJD
120151
)
.
作者简介: 陆锦军
(
1964—
)
, 男, 江苏南通人, 副教授, 从事网络系统、智能控制的研究; 王执铨
(
1939—
)
, 男, 武汉人,
教授, 博士生导师, 从事网络系统、鲁棒控制等研究.
文章编号: 100120920
(
2006
)
1221392205
一种新的网络拥塞控制算法∶
AP I
-
V
陆锦军
1, 2
, 王执铨
1
(
1. 南京理工大学 自动化学院, 南京 210094; 2. 南通职业大学 现代教育技术中心, 江苏 南通 226007
)
摘 要: 针对
P I
控制器响应速度的不足, 提出一种自适应网络动态变化的主动队列管理算法:
A P I
2
V
控制器. 在
P I
控制器的基础上, 根据瞬时队列长度增加速度控制, 根据实时测量链路的数据包丢失率获得当前的负载信息, 动态调
整
P I
算法中的有关参数. 理论分析和仿真结果表明, 相对于
P I
控制器及其改进算法,
A P I
2
V
控制器具有更快的响应
速度、收敛速度和更小的队列抖动, 并且提高了缓冲区的利用率.
关键词: 主动队列管理;
A P I
控制器;
A P I
2
V
控制器
中图分类号:
TP
393 文献标识码:
A
New Network Congestion Control Scheme
∶
API
-
V
L U J in
2
jun
1, 2
,
W A N G Z h i
2
quan
1
(
1.
Departm ent of A utom ation
,
N anjing U niversity of Science and Technology
,
N anjing
210094,
China
; 2.
Center of
Education and Technology
,
N antong Vocational College
,
N antong
226007,
China
.
Correspondent
:
LU J in
2
jun
,
E
2
m ail
:
ljj
@
m ail
.
ntvc
.
edu
.
cn
)
Abstract
:
A n adaptive p ropo rtional integral
2
velocity
(
A P I
2
V
)
controller for new active queue m anagem ent schem e is
p ropo sed to imp rove the slow response of P I control
,
w hich is w ell suited to dynam ic network environm ents
.
A ve2
locity controller is added based on P I contro ller w hen the length of queue is larger
.
Load inform ation is obtained by
p resent m easured dropp ing p robability
.
The relevant param eters in P I schem e are adjusted dynam ically
.
A nalysis
and sim ulation results show that A P I
2
V controller not only has faster convergence speed
,
quicker response and
sm aller queue o scillation than P I controller and imp roved P I controller but also increases the buffer utilization
.
Key words
:
AQM
;
Controller of self
2
adaptation p ropo rtional integral
;
Controller of self
2
adaptation p ropo rtional in2
tegral
2
velocity
1 引 言
随着网络规模的扩大, 网上业务量不断增长, 网
络拥塞现象越来越严重. 于是, 应用控制理论分析
TCP
g
AQM
模 型 并 设 计 相 应 的 主 动 队 列 管 理
(
AQM
)
算法, 成为当前
TCP
g
IP
网络控制领域的研
究热点之一.
F loyd
提出的
RED
算法和
P I
控制器是两种著
名的主动队列管理算法.
RED
算法是根据平均队列
长度计算报文丢弃概率, 理论分析和实验研究表明,
RED
及其改进算法的性能与参数配置密切相关, 不
正确的参数配置将导致很大的队列抖动
[1 ]
. 与其他
主动队列管理算法相比, 自适应
RED
算法对
W eb
的
性能改进最小, 并且缺乏严谨的科学论证.
REM
[2 ]
算法是基于优化的方法, 更多地关注系统的稳态特
性, 而不是队列的瞬态性能.
Ho llot
基于所建控制模
型的线性化
[3 ]
, 提出了
P I
算法. 理论分析和实验结
果表明,
P I
算法比
RED
算法具有更小的队列抖动,
从而在保证高带宽利用率的前提下, 为端用户提供
更小的延时抖动. 但在
P I
算法中, 参数是固定设置
的, 因此该算法在较小的目标队列长度下收敛速度
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