RaQ算法在网络拥塞控制中的研究

RaQ算法在网络拥塞控制中的研究

论文摘要

随着分布式多媒体技术的广泛应用,传统的IP网络已不能对数据包传递的可靠性、延迟等性能提供任何保证。这种情况非常不利于多媒体业务的发展。针对这种情况,IETF提出了一种称为区分服务的QoS解决方案。该方案可以为不同类型的业务提供不同的服务,从而实现QoS保证。拥塞是网络服务质量中需要解决的一个主要问题。随着多媒体业务的广泛应用,使得互联网已经不可能只依靠基于源端的TCP拥塞控制,路由器本身也应主动参与到拥塞控制中来,所以基于中间结点的拥塞控制机制逐渐成为目前研究的重点。队列管理是拥塞控制中的主要组成部分。本文首先介绍了拥塞控制定义、产生的原因和IP服务质量的定义及研究现状。然后研究区分服务模型的体系结构和工作机制,并对现存的主动队列管理算法进行了介绍,并指出主动队列管理算法在拥塞控制中的重要作用。本文在研究了区分服务的基础上,针对区分服务的一组AF PHB根据最大传输单元的不同将优先级进行划分,然后将RaQ(Rate based and Queue based)算法应用于区分服务网络并进行了分析,通过仿真结果证明了该算法的优越性。在研究了RaQ算法的基础上设计了一种基于RaQ的模糊控制器,该算法无需得到网络精确模型,依赖专家经验达到拥塞控制的目的,仿真结果表明,该算法能有效地将队列长度稳定在目标值附近,具有较强的稳定性和鲁棒性,适应于复杂多变的网络环境情况。最后,对本文工作进行了总结,并对下一步工作进行展望。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 网络拥塞定义及其产生的原因
  • 1.2 拥塞控制算法的研究现状
  • 1.3 IP服务质量的研究概况
  • 1.4 本文组织结构
  • 第二章 区分服务模型及主动队列管理算法(AQM)分析
  • 2.1 区分服务
  • 2.1.1 区分服务的体系结构
  • 2.1.2 区分服务的工作机制
  • 2.1.3 区分服务的服务模型
  • 2.2 队列管理算法
  • 2.2.1 被动式队列管理算法
  • 2.2.2 主动式队列管理算法
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 基于区分服务的RaQ算法
  • 3.1 区分服务中AF PHB的优先级化分
  • 3.2 RaQ主动队列管理算法
  • 3.2.1 RaQ算法描述
  • 3.2.2 网络模型分析
  • 3.2.3 稳定性分析
  • 3.3 仿真分析
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 模糊RaQ控制算法研究
  • 4.1 模糊控制基本原理
  • 4.1.1 模糊控制器的基本结构
  • 4.1.2 知识库
  • 4.1.3 模糊推理
  • 4.1.4 解模糊化处理
  • 4.2 模糊RaQ控制器的设计
  • 4.2.1 模糊化
  • 4.2.2 模糊推理
  • 4.2.3 解模糊化
  • 4.2.4 算法具体描述
  • 4.3 仿真分析
  • 4.3.1 不同TCP连接数目下算法性能
  • 4.3.2 不同目标值下的算法性能
  • 4.3.3 不同链路容量下算法性能
  • 4.3.4 不同往返时间情况下算法性能
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 研究工作总结
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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