两种反馈形式对速率控制协议(RCP)性能的影响
网络与互联网体系结构
2020-04-22 v1
摘要
速率控制协议(RCP)利用来自路由器的显式反馈来控制网络拥塞。RCP从两种反馈形式估计其公平速率:速率失配和队列大小。在RCP中一个仍然悬而未决的重要设计问题是,在存在速率失配反馈的情况下,队列大小反馈的存在是否有帮助。从路由器到终端系统的反馈是时延的,并可能引入不稳定性和复杂的非线性动力学。时延动力系统通常使用时滞微分方程建模,以便于对其性能和动力学进行数学分析。带与不带队列大小反馈的RCP模型产生了两个不同的非线性时滞微分方程。先前关于该设计问题的工作基于线性系统理论的方法。为了进一步进展,采用非线性技术是相当自然的。在本研究中,我们使用控制与分岔理论的工具来处理该设计问题。解析结果表明,去除队列反馈可以增强稳定性和收敛性。此外,利用Poincaré正规形与中心流形理论,我们研究了两个非线性性质,即Hopf分岔的类型与分岔极限环的渐近稳定性。我们表明,RCP中队列反馈的存在可导致亚临界Hopf分岔,这将引发大幅值极限环的出现或不稳定极限环。而在没有队列反馈的情况下,Hopf分岔总是超临界的,且分岔极限环是稳定的。该分析还辅以计算和一些包级仿真。就设计而言,我们的研究表明两种反馈形式的同时存在可能对RCP的性能有害。
引用
@article{arxiv.1906.00374,
title = {Effect of two forms of feedback on the performance of the Rate Control Protocol (RCP)},
author = {Abuthahir Abuthahir and Nizar Malangadan and Gaurav Raina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.00374},
year = {2020}
}