张孝鹏， 王　平， 邢建春， 杨启亮，3

(1.解放军理工大学 国防工程学院，江苏 南京 210007；2.国防工程设备环境及智能化军队重点实验室(解放军理工大学)，江苏 南京 210007；3.计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学)，江苏 南京 210093)



一种基于卡尔曼滤波的队列长度自适应算法*

张孝鹏1，2， 王平1，2， 邢建春1，2， 杨启亮1，2，3

(1.解放军理工大学 国防工程学院，江苏 南京 210007；2.国防工程设备环境及智能化军队重点实验室(解放军理工大学)，江苏 南京 210007；3.计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学)，江苏 南京 210093)

摘要:传统主动队列管理(AQM)算法在处理传感器网络突发流时具有响应速度慢、抗网络突变性能弱的缺点。针对此问题，提出了一种新的AQM算法，算法首先将队列长度作为早期拥塞检测参量,运用卡尔曼滤波理论预测队列长度；其次根据队列长度在缓冲区的占用比来划分网络状态；最后根据不同占用比采取相应的丢包策略，自适应地调整丢包率，当出现网络突变时，加大调整幅度，使队列长度保持在理想区间。仿真实验表明：新算法能够较好地适应网络波动，提高网络服务质量(QoS)，算法综合性能优于主流AQM算法。

关键词：主动队列管理； 拥塞控制； 队列长度预测； 卡尔曼滤波； 自适应

0引言

在传感器网络中，由于传感器节点资源严重受限、通信链路易受干扰等因素，使得拥塞问题十分严重，因此,拥塞控制成为传感器网络服务质量保障机制的关键技术之一[1]。主动队列管理(active queue management,AQM)算法作为当前解决网络拥塞问题的一个主要途径，在降低丢包率、降低传输时延、抑制延时抖动等方面起到了重要作用。……