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1、卢锡城等:自适应PI主动队列管理算法909自适应PI主动队列管理算法*SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinaunderGrantNos.90104001,90204005(国家自然科学基金)作者简介:卢锡城(1946－),男,江苏靖江人,教授,博士生导师,中国工程院院士,主要研究领域为先进网络技术,高性能计算,并行与分布处理;张明杰(1974－),男,博士生,主要研究领域为网络服务质量,拥塞控制;朱培栋(1971－),男,博士,副教授,主要研究领域为网络路由,组播技术,高性能路由器.卢锡城,张明杰+,朱培栋(国防科学
2、技术大学计算机学院,湖南长沙410073)AnAdaptivePIActiveQueueManagementAlgorithmLUXi-Cheng,ZHANGMing-Jie+,ZHUPei-Dong(SchoolofComputer,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)+Correspondingauthor:Phn:+86-10-66241219,E-mail:canicula@263.net,http://www.nudt.edu.cnReceived2003-11-17;Accepted2004
3、-06-10LuXC,ZhangMJ,ZhuPD.AnadaptivePIactivequeuemanagementalgorithm.JournalofSoftware,2005,16(5):903-910.DOI:10.1360/jos160903Abstract:Activequeuemanagement(AQM)isaveryactiveresearchareainnetworking.Comparedwithdrop-tail,AQMcanprovidesmalleraveragequeuedelayandhigherbandwidthutilization.Althoug
4、htheperformanceofproportionalintegral(PI)controllerissuperiortothatofrandomearlydetection(RED),itsconvergencespeedisslow.Thispaperproposesanadaptiveproportionalintegral(API)algorithmbasedontheoriginalPI.APIobtainsloadinformationbymeasuringthecurrentpacket-droppingrate,thensetsPIparametersaccord
5、ingly.VerifiedbyusingNS-2simulations,APIcanachievefasterconvergencespeedandsmallerqueueoscillationthanPIandPIP(proportionalintegralbasedseriescompensationandpositionfeedbackcompensation)whichisanimprovedalgorithmofPI.Keywords:activequeuemanagement;proportionalintegral;adaptive;convergencespeed;
6、queueoscillation摘要:主动队列管理是一个非常活跃的研究领域,相对于丢尾算法,AQM(activequeuemanagement)能够提供更短的平均队列延迟和更高的带宽利用率.虽然PI(proportionalintegral)主动队列管理算法的性能优于RED(randomearlydetection)算法,但是PI算法的收敛速度比较慢.以PI算法为基础提出了一种自适应PI算法API(adaptiveproportionalintegral).API通过实时测量链路的报文丢失率,获得当前的负载信息,然后动态设置PI算法中的有关参数.通过ns-2模拟表明,相对于PI及其改
7、进算法PIP(proportionalintegralbasedseriescompensationandpositionfeedbackcompensation),API具有更快的收敛速度和更小的队列抖动.关键词:主动队列管理;成比例积分;自适应;收敛速度;队列抖动中图法分类号:TP393 文献标识码:A卢锡城等:自适应PI主动队列管理算法909因特网中大量存在的传输层协议是TCP,如何针对TCP设计缓冲管理算法一直是人们研究的重点.由于丢尾算法的缺
