电子学报 ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (5): 833-840.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2014.05.001

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基于动态矩阵控制的主动队列管理算法

徐琴, 孙金生   

  1. 南京理工大学自动化学院, 江苏南京 210094
  • 收稿日期:2013-04-08 修回日期:2013-09-16 出版日期:2014-05-25 发布日期:2014-05-25
  • 作者简介:徐 琴 女,1987年出生,江西丰城人.2009年毕业于南京理工大学自动化学院电子信息工程专业,现为南京理工大学自动化学院博士研究生.主要研究方向为网络拥塞控制. E-mail:missxuqin@126.com,孙金生 男,1967年出生,吉林伊通人.教授、博士生导师.1990年、1993年和1995年分别在南京理工大学获工学学士、工学硕士和工学博士学位.主要从事网络拥塞控制、质量控制等方面的研究工作. E-mail:jssun67@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No.60974129,No.70931002);江苏省自然科学基金(No.BK2009388)

A New Active Queue Management Algorithm Based on Dynamic Matrix Control

XU Qin, SUN Jin-sheng   

  1. School of Automation, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, Jiangsu 210094, China
  • Received:2013-04-08 Revised:2013-09-16 Online:2014-05-25 Published:2014-05-25

摘要: 针对Internet系统,通过对流体流模型的分析,提出了一个新的预测模型.该模型形式简单,参数的计算相对容易,并且能根据当前的网络情况有效的预测拥塞窗口的变化.结合动态矩阵控制 (Dynamic Matrix Control,DMC) 理论,提出了一种新的主动队列管理算法——DMCAQM 算法,给出了DMCAQM 的详细设计过程,稳定性分析和参数选取原则.大量不同网络环境的仿真实验表明DMCAQM 算法是有效的.与PI、RaQ 和REM 等算法相比较,DMCAQM 有收敛速度快、队列抖动小的优点.同时,由于DMCAQM 的采样间隔相对较大,而算法实现简单,所以计算量小,占用的路由器资源更少.

关键词: 网络拥塞控制, 主动队列管理算法, 动态矩阵控制

Abstract: Through the analysis of the fluid-based model,a new predictive model is proposed for Internet system.This model is simple,and the way of selecting parameters is relatively easy.It's able to predict the change of congestion window according to the network environment.Based on the theory of Dynamic Matrix Control (DMC),a new Active Queue Management (AQM) algorithm is proposed,called DMCAQM.The design details,the stability analysis and the principles of choosing parameters are also presented.The results of simulations under different network environments demonstrate that DMCAQM is effective in controlling the queue length to the desired value.In comparison to other AQM algorithms,such as PI,RaQ and REM,DMCAQM have faster response and lower queue fluctuations.In addition,DMCAQM has larger interval while with simple implementation,so it use less resource on the routers.

Key words: network congestion control, active queue management, dynamic matrix control

中图分类号: