專利名稱：基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擁塞的控制方法，特別是涉及一種路由器隊(duì)列管理和擁塞控制的方法。

背景技術(shù)：
擁塞控制已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量不可或缺的保障。端到端的TCP擁塞控制根據(jù)反饋信息，調(diào)整源端的發(fā)送速率。但僅僅依靠端到端的控制很難提供良好的服務(wù)質(zhì)量保證，必須引入基于中間節(jié)點(diǎn)的擁塞控制。擁塞控制能夠提前檢測到擁塞的發(fā)生，采取一定的措施來緩減擁塞，并產(chǎn)生擁塞反饋信息使源端采取措施避免擁塞惡化。在路由器上采用主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制AQM作為擁塞控制手段，其中，隨機(jī)早期檢測RED算法是一種推薦的AQM算法。RED在路由器上監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包的平均排隊(duì)長度，發(fā)現(xiàn)擁塞迫近后，隨機(jī)地主動(dòng)標(biāo)記或丟棄數(shù)據(jù)包來告知源端降低發(fā)送速率。RED在滿隊(duì)列前用概率機(jī)制提前丟棄分組，從而解決了滿隊(duì)列問題；并使用平均隊(duì)長而不是即時(shí)隊(duì)長來調(diào)整丟棄概率，可以盡可能地吸收短暫突發(fā)流。
RED的有效性已經(jīng)過了一系列實(shí)踐的驗(yàn)證，但由于RED的參數(shù)缺乏自適應(yīng)性，給網(wǎng)絡(luò)性能帶來了諸多不利影響 1.RED的性能敏感于參數(shù)的設(shè)置，使得很難找到適應(yīng)動(dòng)態(tài)環(huán)境的參數(shù)，并且參數(shù)的微小變化會(huì)給網(wǎng)絡(luò)性能帶來很大影響； 2.RED的性能敏感于競爭源/流的數(shù)目； 3.RED的性能敏感于包的大??； 4.當(dāng)負(fù)載等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境突變時(shí)，原本適應(yīng)的參數(shù)可能不再適應(yīng)新環(huán)境，緩存隊(duì)列出現(xiàn)較大振蕩，給系統(tǒng)帶來不利影響。
為了避免上述RED參數(shù)的敏感性帶來問題，產(chǎn)生了很多非RED策略同時(shí)，也基于RED的內(nèi)核進(jìn)行了改進(jìn)，這些非RED策略緩解了參數(shù)設(shè)置的敏感性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性，但其參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整的滯后較大，對隊(duì)列的控制力度并未得到加強(qiáng)。
因此，在網(wǎng)絡(luò)擁塞的控制中，實(shí)現(xiàn)參數(shù)閾值在線的自適應(yīng)調(diào)整是現(xiàn)有技術(shù)中有待解決的問題。


發(fā)明內(nèi)容
為了能夠在復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下增強(qiáng)對隊(duì)列的控制，有效控制網(wǎng)絡(luò)擁擠的情況，本發(fā)明基于RED內(nèi)核提出了一種基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法(簡稱ATRED)。
根據(jù)上述需解決的問題設(shè)計(jì)了一種能夠在線調(diào)整最小閾值minth和最大閾值maxth的基于RED的自適應(yīng)的主動(dòng)隊(duì)列管理算法ATRED。該發(fā)明依次含有如下步驟 (1)參數(shù)定義和初始化wq為計(jì)算平均隊(duì)長時(shí)所用的權(quán)值；pmax為最大丟棄概率；count代表連續(xù)成功傳輸?shù)姆纸M數(shù)，初始值為-1；qavg代表平均隊(duì)長，初始值為0；minth表示最小閾值；maxth表示最大閾值； (2)在路由器建立一個(gè)ATRED方法的控制器； (3)當(dāng)新分組到來時(shí)，如果此時(shí)隊(duì)列為空，則執(zhí)行步驟(4)；否則執(zhí)行步驟(5)； (4)計(jì)算平均隊(duì)長qavg＝(1-wq)m×qavg；并將當(dāng)前時(shí)間設(shè)為隊(duì)列為空的起始時(shí)間q_time＝time；其中，m代表空隊(duì)列持續(xù)的時(shí)間，m＝f(time-q_time)； (5)計(jì)算平均隊(duì)長qavg＝(1-wq)qavg+wq×q； (6)更新閾值 其中，α的平滑系數(shù)；β是期望的緩存占用率；t是當(dāng)前時(shí)間；T是采樣時(shí)間； (7)由qavg計(jì)算丟包率pa；如果qavg≤minth，轉(zhuǎn)去步驟(8)；如果qavg≥maxth，轉(zhuǎn)去步驟(9)；否則轉(zhuǎn)去步驟(10)； (8)數(shù)據(jù)包入列，pa＝0，count＝0，轉(zhuǎn)到步驟(11)； (9)丟棄數(shù)據(jù)包，pa＝1，count＝-1，轉(zhuǎn)到步驟(11)； (10)計(jì)算臨時(shí)丟棄率則 (11)轉(zhuǎn)至步驟(3)，重復(fù)執(zhí)行步驟(3)到(10)，直至結(jié)束。
基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法與傳統(tǒng)的尾丟棄和早期隨機(jī)檢測算法RED相比自適應(yīng)性和魯棒性顯著增強(qiáng)，該方法能夠?qū)﹃?duì)列實(shí)施強(qiáng)力有效的控制，使隊(duì)列振蕩減小、更加平穩(wěn)，從而改善系統(tǒng)性能，提供更加穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。



圖1為本發(fā)明的AQM控制框圖； 圖2為本發(fā)明ATRED算法流程圖； 圖3為本發(fā)明平均隊(duì)長小于期望隊(duì)長時(shí)，閾值變大示意圖(此時(shí)，丟棄率曲線向右平移，由原來的實(shí)線變成了虛線)； 圖4為本發(fā)明平均隊(duì)長大于期望隊(duì)長時(shí)，閾值變小示意圖(此時(shí)，丟棄率曲線向左平移，由原來的實(shí)線變成了虛線)；
具體實(shí)施例方式 本發(fā)明提出了一種基于RED算法的能夠在線自適應(yīng)調(diào)整閾值RED策略。ATRED擁有更強(qiáng)的自適應(yīng)性和魯棒性，能夠取得更小的瞬時(shí)隊(duì)長方差，使瞬時(shí)隊(duì)長更為平穩(wěn)。下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，以便對本發(fā)明方法的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更深入的詮釋。
本發(fā)明基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法的具體實(shí)施步驟為 (1)參數(shù)定義和初始化wq為計(jì)算平均隊(duì)長時(shí)所用的權(quán)值；pmax為最大丟棄概率；count代表連續(xù)成功傳輸?shù)姆纸M數(shù)，初始值為-1；qavg代表平均隊(duì)長，初始值為0；minth表示最小閾值；maxth表示最大閾值； (2)在路由器建立一個(gè)ATRED方法的控制器； (3)當(dāng)新分組到來時(shí)，如果此時(shí)隊(duì)列為空，則執(zhí)行步驟(4)；否則執(zhí)行步驟(5)； (4)計(jì)算平均隊(duì)長qavg＝(1-wq)m×qavg；并將當(dāng)前時(shí)間設(shè)為隊(duì)列為空的起始時(shí)間q_time＝time；其中，m代表空隊(duì)列持續(xù)的時(shí)間，m＝f(time-q_time)； (5)計(jì)算平均隊(duì)長qavg＝(1-wq)qavg+wq×q； (6)更新閾值 其中，α的平滑系數(shù)；β是期望的緩存占用率；t是當(dāng)前時(shí)間；T是采樣時(shí)間； (7)由qavg計(jì)算丟包率pa；如果qavg≤minth，轉(zhuǎn)去步驟(8)；如果qavg≥maxth，轉(zhuǎn)去步驟(9)；否則轉(zhuǎn)去步驟(10)； (8)數(shù)據(jù)包入列，pa＝0，count＝0，轉(zhuǎn)到步驟(11)； (9)丟棄數(shù)據(jù)包，pa＝1，count＝-1，轉(zhuǎn)到步驟(11)； (10)計(jì)算臨時(shí)丟棄率則 (11)轉(zhuǎn)至步驟(3)，重復(fù)執(zhí)行步驟(3)到(10)直至結(jié)束。
參照TCP流量控制的非線性模型 其中，各參數(shù)的物理意義為W為TCP期望窗口(單位包)；q為期望隊(duì)長(包)；R為往返時(shí)間(秒)；C為鏈路容量(包/秒)；N為負(fù)載因子，即TCP連接數(shù)；p為丟棄率。用小信號理論在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)將該非線性模型線性化，并結(jié)合路由器上的AQM方法，結(jié)合經(jīng)典控制理論，將TCP/AQM描述為反饋控制系統(tǒng)(如圖1所示方框圖)。系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如(1)式，描述了AQM控制器如何通過改變p(t)來影響q(t)。

其中，

為了增強(qiáng)RED算法的魯棒性和自適應(yīng)性，對RED中原本固定的閾值進(jìn)行重新設(shè)定，讓其能夠根據(jù)當(dāng)前的平均隊(duì)長進(jìn)行自適應(yīng)在線調(diào)整，得到了ATRED算法.ATRED控制器的實(shí)施步驟如下 步驟1)在RED算法的框架下，引入期望平均隊(duì)長qavg_e，來判斷算法控制力度的適當(dāng)與否，對RED的最小閾值minth和最大閾值maxth進(jìn)行在線調(diào)整。如果 1)qavg＝qavg_e，則系統(tǒng)的控制適當(dāng)，閾值保持不變； 2)qavg<qavg_e，則系統(tǒng)的控制過強(qiáng)，增大閾值； 3)qavg>qavg_e，則系統(tǒng)的控制較弱，減小閾值。
步驟2)設(shè)隊(duì)列緩存的期望的平均占用率為β，且相應(yīng)地，在時(shí)刻t，瞬時(shí)的隊(duì)列平均占用率為βa，且其中，qmax代表緩存容量。將隊(duì)列實(shí)際的平均占用率βa是否達(dá)到期望值β作為依據(jù)，閾值的在線調(diào)整方案設(shè)計(jì)如下 閾值的調(diào)整為 1)qavg＝qavg_e時(shí)，β＝βa，即隊(duì)列緩存的占用率為期望值，閾值保持不變 2)qavg<qavg_e時(shí)，βa<β，隊(duì)列緩存的占用率小于期望值，閾值增大。如圖3所示，minth和maxth等幅增大，丟棄率曲線由原來黑色實(shí)線向右平移，如圖中虛線所示； 3)qavg>qavg_e時(shí)，βa>β，隊(duì)列緩存的占用率大于期望值，閾值減小。如圖4所示，minth和maxth等幅減小，丟棄率曲線由原來黑色實(shí)線向左平移，如圖中虛線所示； 顯然，0<β<1，β的推薦值為0.5。β取值過小，則控制力過大，影響控制的穩(wěn)定性；β取值過大，則控制力太弱，犧牲了時(shí)延卻無法提高吞吐量。
α是平滑系數(shù)，用來控制閾值的變化范圍在一個(gè)較小的區(qū)域，使隊(duì)長的變化更加平穩(wěn)，一般有0<α<0.1。α的推薦值是0.005。α取值過小，則達(dá)不到自適應(yīng)調(diào)整的目的；α取值過大，則閾值變化過大，反而會(huì)加大隊(duì)列振蕩，降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
步驟3)改進(jìn)后，ATRED控制器可描述為微分方程(4) 其中，qtmp代表瞬時(shí)隊(duì)長，δ是采樣頻率。
步驟4)在平衡點(diǎn)處對系統(tǒng)進(jìn)行線性化，得到ATRED控制器的傳遞函數(shù) 其中，maxth0和minth0分別代表平衡點(diǎn)處的最大閾值和最小閾值。
根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性定理，使用ATRED控制器，并滿足R0<R+、N>N-的系統(tǒng)(如圖2所示)，當(dāng)β(k+η′)>α成立時(shí)，閉環(huán)穩(wěn)定。其中，Ro是平衡態(tài)的往返時(shí)間； α＝0.005； β＝0.5； 把代入(6)式后，可將(1)的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)近似為
再由(7)式知，當(dāng)時(shí)可有
其中，

由(8)式可得 其中，
綜上所述，可得系統(tǒng)特征方程為 該系統(tǒng)的勞斯表如下 s3 1 μ+kη0 s2 k+η
s1
s0
當(dāng)系統(tǒng)滿足R0<R÷時(shí)，由(6)式得 0<η′<η (11) 對勞斯表第一列進(jìn)行分析，由k>0，η>0，μ>0，α>0，β>0知且勞斯表第一列除了第三行的

外都明顯大于零。
如果β(k+η′)>α，則有 由上式可得 可見勞斯表第一列的第三行也大于0，即勞斯表的第一列全部大于零，由勞斯判據(jù)可知系統(tǒng)穩(wěn)定。
假設(shè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為，C＝4000packet/sec5，N-＝80，R+＝0.25sec。對ATRED控制器有k＝0.005，α＝0.005，β＝0.5，pmax＝0.2，qmax＝800。
將已知參數(shù)代入(6)式得η′＝0.64，可推出 由系統(tǒng)穩(wěn)定定理可見，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。
在NS-2仿真平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了ATRED算法，并對它進(jìn)行了性能測試。仿真使用2.31版的NS-2平臺(tái)，操作系統(tǒng)為UBUNTU7.04。實(shí)驗(yàn)中采用n個(gè)FTP業(yè)務(wù)源和m個(gè)HTTP業(yè)務(wù)源來模擬實(shí)際應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況，所有業(yè)務(wù)源與路由器r1之間的鏈路容量為1Mbps，延時(shí)為160ms到240ms之間的隨機(jī)值；瓶頸鏈路位于路由器r1和r2之間，鏈路容量為15Mbps，延時(shí)40ms；除路由器r1與r2之間的鏈接以外，其余鏈接均使用DropTail算法；路由器r1上的緩存為800個(gè)包(分組缺省大小為500bytes)，各個(gè)業(yè)務(wù)源的分組設(shè)置為500bytes。
使用以下一系列的實(shí)驗(yàn)來說明ATRED對瞬時(shí)隊(duì)長擁有的增強(qiáng)的控制力。實(shí)驗(yàn)的前提為預(yù)設(shè)3種算法的參數(shù)，只改變負(fù)載量，來觀察3種算法在固定參數(shù)設(shè)置的情況下對不同負(fù)載量的敏感度。
●ATRED的參數(shù)設(shè)置α＝0.005，β＝0.5，pmax＝0.1，minth＝150，maxth＝700，wq＝0.00000133； ●RED的參數(shù)設(shè)置minth＝150，maxth＝700，pmax＝0.1，wq＝0.00000133； ●GENTLE_RED的參數(shù)設(shè)置minth＝150，maxth＝700，pmax＝0.1，wq＝0.00000133。
實(shí)施例一 設(shè)置20個(gè)FTP業(yè)務(wù)源和60個(gè)HTTP業(yè)務(wù)源，所有業(yè)務(wù)源從0s開始工作，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為200s。路由器r1和r2之間的鏈路采用ATRED、RED和GENTLE_RED 3種方法，分別進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)。并且每增加10個(gè)FTP業(yè)務(wù)源和30個(gè)HTTP業(yè)務(wù)源就進(jìn)行一次3種方法的比較實(shí)驗(yàn)，一直到把負(fù)載量增加到180個(gè)FTP業(yè)務(wù)源和540個(gè)HTTP業(yè)務(wù)源，得到如下表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表1不同負(fù)載情況下ATRED、RED和GENTLE_RED的性能指標(biāo)

從上表可以看出，在大多數(shù)的負(fù)載情況中，ATRED的瞬時(shí)隊(duì)列平均值與RED和GENTLE_RED相當(dāng)，而方差卻比這兩種算法的要小，或者其方差增大的比例相對于隊(duì)列平均值增大的比例要小，可見ATRED對瞬時(shí)隊(duì)列長度的控制能力總體上要優(yōu)于RED和GENTLE_RED。從平均值的結(jié)果，進(jìn)一步驗(yàn)證了ATRED能適應(yīng)大多數(shù)的負(fù)載情況，實(shí)現(xiàn)對瞬時(shí)隊(duì)列長度較好的控制，獲得更為穩(wěn)定的隊(duì)列長度。在大部分的負(fù)載環(huán)境下，ATRED可以獲得較穩(wěn)定的服務(wù)。
根據(jù)以上的數(shù)據(jù)可以看出，ATRED算法所展現(xiàn)的優(yōu)勢在負(fù)載較輕的時(shí)候，也就是輕度擁塞的情況下較為明顯。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)這點(diǎn)，針對在輕負(fù)載的情況，延用上面的拓?fù)淠Ｐ?，修改參?shù)，可以得出以下表2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表2輕負(fù)載負(fù)載情況下ATRED、RED和GENTLE_RED的性能指標(biāo)
從上表可以看出ATRED在節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的輕負(fù)載情況下，瞬時(shí)隊(duì)列方差明顯低于RED和GENTLE_RED兩種方法，而瞬時(shí)隊(duì)列長度平均值較小，或者與RED和GENTLE_RED接近。可見ATRED對瞬時(shí)隊(duì)列控制的能力明顯優(yōu)于RED和GENTLE_RED。
實(shí)施例二 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仍舊采用實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)，設(shè)置60個(gè)FTP業(yè)務(wù)流和180個(gè)HTTP業(yè)務(wù)流，路由器r1和路由器r2之間的瓶頸帶寬在5Mbps到30Mbps間，每隔2.5Mbps做一組實(shí)驗(yàn)，共11組，實(shí)驗(yàn)時(shí)間均為300秒。最后得出11組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值，如下表3 表3不同瓶頸帶寬下的ATRED、RED和GENTLE_RED的性能指標(biāo)
可見，在大多數(shù)的帶寬情況中，RED和GENTLE_RED方法對瞬時(shí)隊(duì)長的控制能力都較弱，而ATRED則在大部分情況都能實(shí)現(xiàn)對瞬時(shí)隊(duì)長更好的控制。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值可進(jìn)一步驗(yàn)證，ATRED在大多數(shù)帶寬情況下，對瞬時(shí)隊(duì)長的控制效果要比RED和GENTLE_RED好。
實(shí)施例三 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仍采用實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)，為了比較ATRED、RED和GENTLE_RED方法在負(fù)載量發(fā)生突變的時(shí)候?qū)λ矔r(shí)隊(duì)列的控制能力，可用以下一系列的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)依舊使用實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)，瓶頸帶寬為15Mbps實(shí)驗(yàn)時(shí)間設(shè)定為300秒，假設(shè)在120秒的時(shí)候，F(xiàn)TP業(yè)務(wù)源的負(fù)載量突然發(fā)生變化，而HTTP業(yè)務(wù)源的負(fù)載量不變，選取4種突變情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出如下4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算出4組數(shù)據(jù)的平均值，詳細(xì)數(shù)據(jù)如下表4 表4負(fù)載量突變的情況下ATRED、RED和GENTLE_RED的性能指標(biāo)
可見，在負(fù)載突變情況中，ATRED比RED和GENTLE_RED有比較明顯優(yōu)勢，ATRED對瞬時(shí)隊(duì)列長度的控制能力明顯占優(yōu)。根據(jù)4組突變實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值，可進(jìn)一步證明在大多數(shù)的負(fù)載量突變的情況中，ATRED比RED和GENTLE_RED方法對瞬時(shí)隊(duì)列的控制能力更強(qiáng)。
在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下ATRED與RED和GENTLE RED的控制性能進(jìn)行了比較，結(jié)果表明自適應(yīng)性增強(qiáng)的ATRED算法對隊(duì)列的控制更為有效，隊(duì)列的振蕩相對較小，能為用戶提供更為穩(wěn)定可靠的服務(wù)質(zhì)量。
權(quán)利要求
1、一種基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于包括如下實(shí)施步驟
(1)參數(shù)定義和初始化wq為計(jì)算平均隊(duì)長時(shí)所用的權(quán)值；pmax為最大丟棄概率；count代表連續(xù)成功傳輸?shù)姆纸M數(shù)，初始值為-1；qavg代表平均隊(duì)長，初始值為0；minth表示最小閾值；maxth表示最大閾值；
(2)在路由器建立一個(gè)基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法的控制器；
(3)當(dāng)新分組到來時(shí)，如果此時(shí)隊(duì)列為空，則執(zhí)行步驟(4)；否則執(zhí)行步驟(5)；
(4)計(jì)算平均隊(duì)長qavg＝(1-wq)m×qavg；并將當(dāng)前時(shí)間設(shè)為隊(duì)列為空的起始時(shí)間q_time＝time；其中，m代表空隊(duì)列持續(xù)的時(shí)間，m＝f(time-q_time)；
(5)計(jì)算平均隊(duì)長qavg＝(1-wq)qavg+wq×q；
(6)更新閾值
其中，α的平滑系數(shù)；β是期望的緩存占用率；t是當(dāng)前時(shí)間；T是采樣時(shí)間；
(7)由qavg計(jì)算丟包率pa；如果qavg≤minth，轉(zhuǎn)去步驟(8)；如果qavg≥maxth，轉(zhuǎn)去步驟(9)；否則轉(zhuǎn)去步驟(10)；
(8)數(shù)據(jù)包入列，pa＝0，count＝0，轉(zhuǎn)到步驟(11)；
(9)丟棄數(shù)據(jù)包，pa＝1，count＝-1，轉(zhuǎn)到步驟(11)；
(10)計(jì)算臨時(shí)丟棄率則
(11)轉(zhuǎn)至步驟(3)，重復(fù)執(zhí)行步驟(3)到(10)，直至結(jié)束。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于所述的基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法的控制器，其實(shí)施步驟為
(1)設(shè)期望平均隊(duì)長為qavg_e，如果qavg＝qavg_e，則閾值保持不變；qavg<qavg_e，則增大閾值；qavg>qavg_e，則減小閾值；
(2)設(shè)隊(duì)列緩存的期望的平均占用率為β，且相應(yīng)地，在時(shí)刻t，瞬時(shí)的隊(duì)列平均占用率為βa，且其中，qmax代表緩存容量；根據(jù)和閾值的調(diào)整為
當(dāng)qavg＝qavg_e時(shí)，β＝βa，即隊(duì)列緩存的占用率為期望值，值保持不變
當(dāng)qavg<qavg_e時(shí)，βa<β，隊(duì)列緩存的占用率小于期望值，閾值增大；
當(dāng)qavg>qavg_e時(shí)，βa>β，隊(duì)列緩存的占用率大于期望值，閾值減?。?br> (3)通過以下微分方程計(jì)算相關(guān)參數(shù)；
其中，qtmp代表瞬時(shí)隊(duì)長，δ是采樣頻率；
(4)在平衡點(diǎn)處對系統(tǒng)進(jìn)行線性化，得傳遞函數(shù)為
其中，maxth0和minth0分別代表平衡點(diǎn)處的最大閾值和最小閾值。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于所述α的范圍是0到0.1。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于所述α的值是0.005。
5、根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于所述β根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際狀態(tài)在區(qū)間0.2<β<0.7內(nèi)選取相應(yīng)的值。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法，其特征在于所述β的值是0.5。
全文摘要
基于自適應(yīng)閾值機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)控制方法(簡稱ATRED)是一種在路由器上實(shí)施的主動(dòng)隊(duì)列管理算法。在ATRED中，最大閾值和最小閾值能夠根據(jù)當(dāng)前的擁塞狀態(tài)在線調(diào)整，從而使算法的自適應(yīng)性和魯棒性增強(qiáng)，與傳統(tǒng)的尾丟棄和早期隨機(jī)檢測算法RED相比，ATRED算法能夠?qū)﹃?duì)列實(shí)施強(qiáng)力有效的控制，使隊(duì)列振蕩減小、更加平穩(wěn)，從而改善系統(tǒng)性能，提供更加穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號H04L29/06GK101388833SQ20081002958
公開日2009年3月18日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者治 劉, 杰 倪, 文俊朝, 云 章 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)