路由器主动队列管理算法的研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着通信技术、路由技术飞速发展和日益成熟，路由器主动队列管理算法的研究能够极大促进路由性能的提升，对拥塞的控制的合理化程度直接关系到了路由器转发速率和吞吐量大小。由于Internet数据本质上是突发的，因此允许传输突发的数据非常必要，而路由器中队列的重要作用就是吸收突发的数据包。较大的队列能够吸收更多突发的数据包，提高吞吐量，但过大的突发数据流会导致队列的溢出，从而产生丢包、拥塞、甚至死锁。主动队列管理（AQM）机制就是要维持一个合适稳定的队列长度以降低队列的抖动，避免拥塞等现象的出现。

2. 国内外研究现状分析

AQM不是队列满才开始丢弃数据包，是一种主动拥塞控制机制，可以有效地解决全局同步问题。AQM通常利用当前的队列长度等拥塞信息来控制中间节点队列。由于网络存在传输时间滞后，采样所得的队列长度等拥塞信息，是反映一段时间之前的网络状况。当拥塞信息被反馈至发送端时，又增加了额外的延迟时间，所以AQM存在响应相对滞后于实际网络状况的缺陷。另外AQM还存在参数设置敏感的缺陷，在不同的网络状况很难保持其性能。为了维持队列长度稳定、减少排队时延并降低丢包率，主动队列管理总是提前丢包通知发送端降低发送速度，同样会导致中间节点的传输效率下降。可见主动队列管理是牺牲部分网络传输效率来获得低时延、队列长度稳定等性能。

一些控制论专家也投身其中，研究有关网络流量的控制理论及网络模型。近年来，非线性规划理论、系统控制理论和优化控制理论被引入到拥塞控制的研究中来，一些研究者尝试使用严格的数学模型来描述由端系统和网关共同组成的系统。这些研究推动了拥塞控制的研究，一些新的AQM算法不断涌现。

3. 研究的基本内容与计划

1.收集和学习有关主动队列管理（aqm）机制的知识，熟悉现有的各种aqm算法，如red、sred、fred、ared、blue等

2．选择若干个算法，编写算法的仿真程序

3．对比仿真程序的实验结果，分析和研究各种算法的优劣特点，提出改进的方法。

4. 研究创新点

一个好的AQM算法能够极大的提高路由器的突发转发速率。对于现代的网络传输来说，能够极大提高近代网络拥塞控制的发展速度。对现有典型算法做出改进意见。