[发明专利]一种主动队列自适应管理方法ASRED

摘要

一种主动队列自适应管理方法ASRED。主动队列管理AQM一直是互联网拥塞控制研究中的热点问题。传统的AQM算法虽然能有效的预测和控制网络拥塞的发生，但是其对参数设置的依赖过大，敏感度高，在不同的网络中，算法表现不稳定，性能差别较大。针对以上问题，本发明在GRED和ARED算法思想的基础上，设计了一种新的主动队列管理算法ASRED，其采用非线性函数来计算丢包的概率，以平滑曲线的增长方式更加合理的控制丢包数量，同时由于其自适应调节maxp的特点，使得本发明能够更好地适应网络环境状态的变化，预测和防止拥塞的发生，对多变的网络环境都可充分保证网络吞吐率。

主权项

主动队列自适应管理方法ASRED，其特征在于该方法包括如下关键步骤：第1、丢包概率函数优化，即：利用分段非线性函数Pb=0QLavg≤minth12maxp×11+e-[x-(34minth+14maxth)]minth<QLavg≤12(minth+maxth)12maxp[x-12(minth+maxth)12maxth-12minth]3+12maxp12(minth+maxth)<QLavg]]>来计算丢包率，其中：Pb表示丢包概率，maxp表示最大丢包率，maxth、minth表示预设定的路由缓冲区队列长度的最大和最小阈值，QLavg表示路由队列的平均长度；第1.1、当路由缓冲区的平均队列长度QLavg小于路由缓冲区设定的最小阈值minth时，网络未处于拥塞状态，丢包概率Pb为0；第1.2、当路由缓冲区的平均队列长度QLavg满足时，网络吞吐量稳定，此时丢包率Pb不宜剧烈变化，按照函数缓慢的增长，并且逐渐趋于稳定；第1.3、当路由缓冲区的平均队列长度QLavg满足时，网络资源利用率充分，这时要求丢包率Pb的变化迅速而且剧烈，按照函数来增大丢包率，以避免发生全局同步现象；第2、对最大丢包率maxp的自适应调整，即：不引入新参数，而是利用平均队列长度QLavg与最小阈值minth和最大阈值maxth的大小关系作为依据来调整maxp的值，公式如下：maxp=maxp×QLavgminth12minth<QLavg<minthmaxp[0.01,0.5]minth≤QLavg≤minthmaxp×[1+QLavg-maxthbufsize-maxth]maxth<QLavg<bufsize]]>第2.1、如果在两个往返时延RTT内，当平均队列长度QLavg均大于小于minth时，表示网络负载较轻，这时按照公式来减小maxp的值，且最小为0.01；第2.2、如果在两个往返时延RTT内，当平均队列长度QLavg均处于在minth、maxth之间时，表示网络负载稳定，此时不调整maxp的值，但要保证maxp处于[0.01,0.5]这个区间内；第2.3、如果在两个往返时延RTT内，当平均队列长度QLavg均大于maxth时，表明此时网络负载较重，这时按照公式来增大maxp的值，且最大为0.5，其中bufsize为路由所能缓冲的最大队列长度。