基于参数不敏感设计的网络拥塞控制算法

本文提出了一种新颖的主动队列管理(activequeuemanagement,AQM)策略—间隔随机早期检测(intervalrandomearlydetection,IRED).与传统的RED机制不同,IRED的参数设计中,平均队长的门限值–最小阈值和最大阈值从固定不变的单值,变为了一个阈值区间.相对于RED的单值固定阈值的设计,IRED的适应能力和鲁棒性得到增强,在大多数的网络环境下能够保持良好的性能,特别是在网络状态出现波动和突变时,其性能比传统的AQM算法更佳.本文进一步采用了TCP-AQM的动态模型分析了使用IRED控制器的拥塞控制系统的稳定性,分析了系统的稳定裕度,并给出了稳定裕度与控制增益的关系式,从而提出了一种根据期望稳定裕度来设计阈值区间的系统化方法.最后,在NS-2仿真平台上,通过与RED和Gentle-RED两种算法比较,证明了IRED的优越性,特别是在变负载的网络环境下的良好性能.