根据本发明专利技术原则对现有技术的贡献在于提供一种用于缓冲区管理方案的系统和方案的新方案。本发明专利技术的特定实施方式改善具有可控参数的AQM方案对瓶颈缓冲区的输出速率变化的响应。在瓶颈速率未被担保或固定的大部分情况下，对TCP性能的影响是实质性的。无论瓶颈速率的连续变化，新方案允许AQM方案实现队列稳定。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于实现可变瓶颈速率的主动队列管理增强的系统和方法
概括地，本专利技术涉及通信系统，并且更具体地涉及为IP网络中的网络单元的分组缓冲区进行存储器分配。
技术介绍
自从S.Floyd和V.Jacobson在“用于避免拥塞的随机早期检测网关(Randomearlydetectiongatewaysforcongestionavoidment)”(IEEE/ACM网络会刊，1(4):397-413，1993)中首次提出随机早期检测(RED)，在近20年中已经提出了许多主动队列管理(AQM)方案。相对于仅在分组发现队列满载时才丢弃到达分组的传统尾部丢弃策略，AQM方案在队列还远未装满时开始丢弃分组。通过适当地间隔早期分组丢弃决策，AQM使由于经历分组丢失的TCP源减小的主动性从数据路径去除的分组量，和持续加入数据路径的全部其它源的分组量相同。AQM的性能已经被深入研究，但几乎都集中于固定的瓶颈速率。由于服务质量的标准框架，例如参见S.Blake等的“用于不同服务的架构(Anarchitecturefordifferentiatedservices)”，IETFRFC2475，1998年12月，和IEEE802.1Qhttp://www.ieee802.org/1/pages/802.1Q-2011.html，具体地相对于其他类型的业务，将低调度优先级分配给TCP，实际上TCP缓冲区的输出率由高优先级业务的到达速率持续调制。缓冲区管理方案的链路利用性能上的瓶颈速率变化的相当负面的影响在Y.Zheng、M.Lu和Z.Feng的“可变带宽网络中自适应AQM算法的性能估计(PerformanceevaluationofadaptiveAQMalgorithmsinvariablebandwidthnetwork)”(IEICE通信会刊E86-B(6)：2060-2067，2003年6月)和J.Zhou、F.Ren和C.Liu的“可变带宽对TCP吞吐量影响的建模(ModelingtheeffectsofvariablebandwidthonTCPthroughput)”(ICCCN2009，旧金山，CA，2009年8月)中记载。此外，在A.Baiocchi和F.Vacirca的“具有可变容量瓶颈速率的TCP流建模(TCPfluidmodelingwithavariablecapacitybottlenecklink)”(IEEEINFOCOM2007，安克雷奇，AK，2007年5月)中给出的结果，指示这些结果主要由TCP连接的往返时间(RTT)和瓶颈速率函数(BRF)的基本时间常量之间的关系控制，其中该关系表示瓶颈速率随时间的演进。当瓶颈速率变化的幅度大于缓冲区大小时，AQM几乎不能防止TCP缓冲区溢出。然而，有效的AQM方案可帮助为TCP连接准备快速的吞吐量恢复，从而缓冲区溢出的长期影响是非常轻微的。所希望的是改善AQM方案对瓶颈速率变化的响应的方法，从而将这些变化对TCP吞吐量的负面影响最小化。
技术实现思路
根据本专利技术原理对现有技术的贡献在于给出用于缓冲区管理方案的系统和方法的新途径。本专利技术的特定实施方式改善了具有可控参数的AQM方案对瓶颈缓冲区的输出速率变化的响应。在瓶颈速率未被担保为固定值的大部分情况下，对TCP性能的影响是实质性的。尽管瓶颈速率的连续变化，新方案允许AQM方案实现队列稳定。在本专利技术的一个实施方式中，提供一种用于在通信网络中操作分组缓冲区的方法，其中分组缓冲区可用于接受多个分组流。包括操作分组缓冲区的方法，分组缓冲区可用于接受多个分组流，其中计算所述分组缓冲区的平均队列长度(AQL)值，所述方法包括：将AQL与第一门限进行比较，其中只要AQL小于第一门限，分组丢弃率保持不变；跟踪表示自最近的缓冲区溢出事件以来的时间的第一定时器，表示自缓冲区上一次为空以来的时间的第二定时器，以及表示自分组丢失上一次被主动队列管理(AQM)决策所触发以来的时间的第三定时器；和如果所述AQL大于所述第一门限且与所述第一定时器的比较指示在指定时间内未发生缓冲区溢出以及与所述第二定时器的比较指示在指定时间内缓冲区未空，或者与所述第三定时器的比较指示在指定时间内已由所述AQM决策触发至少一个分组丢弃，则更新分组丢弃率。在一些实施方式中，其中计算所述缓冲区的瞬时队列长度(IQL，InstantaneousQueueLength)值，所述操作分组缓冲区的方法进一步包括：将IQL与第二门限进行比较；和当IQL大于所述第二门限时，在持续时间基于所述IQL和所述第二门限之间距离的时间间隔，触发分组丢失。在一些实施方式中，所述IQL和所述第二门限之间的距离越大，时间间隔越小。在一些实施方式中，当AQL大于所述第二门限时，AQM方案在基于AQL和所述第二门限之间的距离的时间间隔更新控制分组丢弃决策的参数。在一些实施方式中，AQL和所述第二门限之间的距离越大，更新的频率越高。在一些实施方式中，当AQL位于第三门限和所述第二门限之间时，更新的频率小于由IQL控制的额外分组丢失的频率，但是高于由AQM方案触发的丢弃决策参数的更新频率，其中所述第三门限是不大于所述第二门限的AQL门限，其中在高于AQL门限时AQM方案能够普通地更新控制分组丢弃决策的参数。在一些实施方式中，当缓冲区溢出时将丢弃时间段减小指定量。在一些实施方式中，当所述缓冲区溢出时检测所述丢弃时间段定时器，其中如果所述丢弃时间段定时器已到期，则将丢弃时间段减小所述指定量，其中所述丢弃时间段定时器控制分组丢弃时间段的周期性更新。在一些实施方式中，所述指定量为一半。另一实施方式包括一种用于操作分组缓冲区的方法，分组缓冲区可用于接受多个分组流，其中计算所述分组缓冲区的平均队列长度(AQL)值，所述分组缓冲区包括具有丢弃时间段的主动队列管理(AQM)方案，其中丢弃时间段的到期触发所述AQL的采样，所述方法包括：提供第一定时器，τu，其中当更新分组丢弃时间段时将第一定时器复位；第二定时器，τo，其中当缓冲区溢出时复位，第三定时器，τe，其中当缓冲区为空时失效和在缓冲区离开空状态时复位，以及第四定时器，τd，其中当AQM方案丢弃分组时复位；当第五定时器τq到期时，计算新AQL，并且将所述新AQL值与第一门限比较，其中如果AQL超过所述第一门限，进行检测以确定是否所述定时器τu和所述定时器τo到期，所述定时器τe未失效，以及定时器τd已到期；和如果所述新AQL值大于所述第一门限，并且所述第二定时器和第三定时器到期或所述第二定时器和第四定时器到期，则更新分组丢弃时间段。另一实施方式包括一种用于操作分组缓冲区的方法，分组缓冲区可用于接受多个分组流，其中计算所述分组缓冲区的平均队列长度(AQL)值，并且其中计算所述缓冲区的瞬时队列长度(IQL，InstantaneousQueueLength)值，所述方法包括：当IQL到达缓冲区饱和水平时，增加分组丢弃决策的频率而不降低丢弃时间段。在一些实施方式中，当IQL超过安全门限时，如果在指定的IQL暂停时间内未发生分组丢弃，则丢弃下一分组。在一些实施方式中，进一步包括如果自最近的丢弃时间段更新以来经过了指定的暂停时间，当AQL超过安全门限时降低丢弃时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于操作分组缓冲区的方法，分组缓冲区用于接受多个分组流，其中计算所述分组缓冲区的平均队列长度(AQL)值，所述方法包括：将AQL与第一门限进行比较，其中只要AQL小于第一门限，则分组丢弃率保持不变；跟踪表示自最近的缓冲区溢出事件以来的时间的第一定时器，表示自缓冲区上一次为空以来的时间的第二定时器，以及表示自主动队列管理(AQM)决策上一次触发分组丢失以来的时间的第三定时器；以及如果所述AQL大于所述第一门限且与所述第一定时器的比较指示在指定时间内未发生缓冲区溢出，以及与所述第二定时器的比较比指示在指定时间内缓冲区未空，或者与所述第三定时器的比较指示在指定时间内存在由所述AQM决策触发至少一个分组丢弃，则更新分组丢弃率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.18 US 61/648,863;2012.09.28 US 13/629,731;1.一种用于操作分组缓冲区的方法，分组缓冲区用于接受多个分组流，其中计算所述分组缓冲区的平均队列长度AQL值，所述方法包括：将AQL与第一门限进行比较，其中只要AQL小于第一门限，则分组丢弃率保持不变；跟踪表示自最近的缓冲区溢出事件以来的时间的第一定时器，表示自缓冲区上一次为空以来的时间的第二定时器，以及表示自主动队列管理AQM决策上一次触发分组丢失以来的时间的第三定时器；以及如果所述AQL大于所述第一门限且所述第一定时器指示在所述跟踪的指定持续时间内未发生缓冲区溢出，以及所述第二定时器指示在所述跟踪的指定持续时间内缓冲区未空，则更新分组丢弃率，或者如果所述AQL大于所述第一门限且所述第一定时器指示在所述跟踪的指定持续时间内未发生缓冲区溢出，以及所述第三定时器指示在所述跟踪的指定持续时间内存在由所述AQM决策触发至少一个分组丢弃，则更新分组丢弃率。2.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述缓冲区的瞬时队列长度IQL值，所述方法进一步包括：将IQL与第二门限进行比较；和当IQL大于所述第二门限时，按照第一时间间隔触发分组丢失，其中所述第一时间间隔的持续时间取决于所述IQL和所述第二门限之间距离。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述IQL和所述第二门限之间的距离越大，所述时间间隔越短。4.根据权利要求3所述的方法，其中当AQL大于所述第二门限时，AQM方案按照第二时间间隔更新控制分组丢弃决策的参数，其中所述第二时间间隔取决于AQL和所述第二门限之间距离，并且其中所述第一门限小于所述第二门限。5.根据权利要求4所述的方法，其中AQL和所述第二门限之间的距离越大，更新的频率越高。6.根据权利要求5所述的方法，其中当AQL位于第三门限和所述第二门限之间时，更新的频率小于由IQL控制的额外分组丢失的频率，但是高于由AQM方案触发的丢弃决策参数的更新频率，其中所述第三门限小于所述第二门限，其中当AQL高于所述第三门限时，AQM方案能够正常地更新控制分组丢弃决策的参数。7.根据权利要求1所述的方法，其中当缓冲区溢出时，将...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·弗朗希尼，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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