CN101635674A - 通信网络自适应拥塞控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络工程技术领域的通信网络自适应拥塞控制方法。包括以下步骤：在每个采样周期内，计算得到队列差值e(k)；测量数据包输入流速r(k)；计算得到数据流速差值x(k)；计算得到数据流速的变化率Δr(k)；获得数据包流速变化率的平均值；将瞬时队列误差e(k)与事先设定的误差阈值e_th进行对比；根据选定的控制方法，计算改进的价格大小pr(k)，以及概率转换系数μ(k)；根据价格pr(k)和转换系数μ(k)，按照下式计算数据包丢弃概率p(k)，并进行数据包丢弃操作。本发明结构简单，扩展性强，能够有效解决REM中存在的技术问题，在降低路由排队延时及抖动的同时，保证较高的链路利用率，在复杂动态环境中也具有良好的适应性。

Description

通信网络自适应拥塞控制方法

技术领域

本发明涉及一种网络工程技术领域的控制方法，特别是一种通信网络自适应拥塞控制方法。

背景技术

计算机网络和通信技术的发展迅速，用户数量激增，大量新的业务和应用不断出现，因此导致了越来越严重的网络拥塞问题。拥塞的发生会导致网络性能的严重下降，诸如：数据报文丢失率上升，网络传输延时增加，链路利用率下降等。研究人员发现，单纯增加网络资源并不能够解决网络拥塞问题。因此，必须在网络中配备拥塞避免和控制技术。

目前，实现网络拥塞控制技术主要有两种方法：(1)应用于终端系统的TCP流量控制；(2)作用于中间节点的路由器队列控制。TCP流量控制方法通过检测网络丢包等拥塞信息，以调整拥塞窗口，进而控制网络流量，成功地实现了拥塞控制机制。但是，上述这种基于终端系统的流量控制方法，其性能和效果十分有限，对网络拥塞的处理明显滞后，对降低路由排队延时和减少丢包无能为力。针对以上技术问题，互联网工程任务组(IETF)建议在路由器中采用一种主动队列控制机制(简称AQM)，将其作为端到端拥塞控制的一种增强手段。AQM的技术目标是：通过控制路由器中的队列长度，实现网络性能的折衷，在降低路由器中排队延时的同时，保证较高的链路利用率。

随后，AQM控制方法不断涌现。S.Floyd提出了RED(随机早期检测)方法，成功地实现了对路由器队列长度的控制。然而深入的研究指出RED存在严重的设计缺陷，主要为：参数配置敏感，队列长度受网络负载影响很大，队列长度不稳定，在复杂环境中的适应性、鲁棒性差，等等。在此之后，大量的RED改进方法被提出，影响较大的有Gentle-RED、Adaptive-RED、SRED等。上述这些RED的改进方法同样采用启发式规则进行设计，故而缺少系统性和全局考虑，它们自身依然存在参数配置困难的问题，并且无法适应网络环境的变化，只是在小范围内有效。

除了RED类型的方法，科研人员又提出了一些新的AQM方法，主要有：BLUE、AVQ、GREEN、PI、PID和REM等。其中，BLUE、AVQ、GREEN沿用了启发式设计规则，参数配置困难，无法取得低传输延时与高链路利用率的折中，环境适应性和鲁棒性差。PI和PID采用控制理论的方法设计，虽然克服了RED的一些不足，但仍存在很多缺点，主要是：队列响应性差，在动态网络环境中常出现队列超调，甚至因此而造成队列溢出或排空；另外，PI和PID的参数固定，并且只是通过试凑法而得到的，没有可靠的科学依据，这也是它们环境适应性差的主要原因。REM是S.Athuraliya等人利用Kelly提出的网络流量优化理论中“价格”的概念来探测和控制网络的拥塞状态，具有一定的应用前景，但是存在以下问题大大地限制了其应用推广，主要有：1)REM的价格检测拥塞的能力不足，队列响应性较差；2)网络性能对REM参数敏感；3)REM环境适应性差，难以在复杂多变的实际网络中保证良好的性能。

经对现有技术文献的检索，尚未发现与本发明主题相关的技术文献的报道。

发明内容

本发明的目的在于解决REM中存在的技术问题，提供了一种通信网络自适应拥塞控制方法。本发明具有结构简单，实用扩展性强的特点，易于在路由器软件中实现，计算复杂度低；并在动态网络环境中，具有良好的适应能力。仿真分析表明本发明响应性好，在降低路由排队延时及抖动的同时，维持较高的链路利用率，有效保证了网络的服务质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括以下步骤：

步骤一，在每个采样周期内，测量路由器的瞬时队列长度q(k)；

步骤二，将测得的队列长度q(k)减去目标队列q^*，计算得到队列差值e(k)；

步骤三，在每个采样周期内，测量数据包输入流速r(k)；

步骤四，将测得的输入流速r(k)减去链路带宽c(k)，计算得到数据流速差值x(k)；

步骤五，将当前测得的数据流速r(k)与上一个采样周期内的数据流速r(k-1)相减，计算得到数据流速的变化率Δr(k)；

步骤六，对数据包流速变化率Δr(k)进行滤波处理，采用低通滤波的方法，依照下式计算：

Δr(k)＝ω·Δr(k-1)+(1-ω)·Δr(k)

其中，Δr(k)为数据流速的平均变化率，ω为加权参数，应在0-1之间取值。另外，对流速变化率Δr(k)进行滤波处理是为了滤去其中的高频噪声，因为数据流速的变化率可能波动较大，若不经过滤波处理就直接使用，可能会对控制效果带来不利的影响，出现误操作等问题。

步骤七，将瞬时队列误差e(k)与事先设定的误差阈值e_th进行对比。

当e(k)的绝对值小于阈值e_th时，采用附加长度变化率的控制方法；否则，采用非附加长度变化率的控制方法。

所述的附加长度变化率的控制方法，步骤为：

(1)初始化中的变量和参数，分别为：

加权系数k₁、k₂和k₃；

调整步长η₁；

(2)对队列差值e(k)，数据流速差值x(k)和数据流速的平均变化率Δr(k)，进行带权值的累加，按照下式计算得到改进的“价格”pr(k)：

pr(k)＝pr(k-1)+k₁e(k)+k₂x(k)+k₃Δr(k)

其中，k₁、k₂和k₃都是加权系数，应取正值。

(3)计算路由器队列长度的变化率Δq(k)，即将当前测得的队列长度q(k)与上一个采样周期内的队列长度q(k-1)相减；

(4)按照下式计算事先定义的概率转换系数μ(k)：

μ(k)＝μ(k-1)+η₁·Δq(k)·r(k)·T·pr(k-1)·μ(k-1)^-pr(k-1)-1

其中，采样周期T和调整步长η₁，都是事先设定好的数值。μ(k-1)和pr(k-1)是上一个采样周期中转换系数和价格大小，Δq(k)和r(k)是本次采样中的队列长度变化率和数据流量，它们都已在前面的步骤中计算过，这里调用即可。

非附加长度变化率的控制方法，步骤为：

(1)初始化中的变量和参数，分别为：

加权系数k₄和k₅；

更新步长η₂；

常数l，取值范围是

与路由器相连接的TCP数目N。

(2)对数据流速差值x(k)和数据流速的平均变化率Δr(k)，进行带权值的累加，按照下式计算得到改进的“价格”pr(k)：

pr(k)＝pr(k-1)+k₄x(k)+k₅Δr(k)

其中，k₄和k₅都是加权系数，应取正值。

(3)按照下式计算概率转换系数μ(k)：

$\mathrm{\μ}\left(k\right)=\mathrm{\μ}(k-1)+\frac{1}{2}\·{\mathrm{\η}}_2\·l\·N\·e\left(k\right)\·p{(k-1)}^{-\frac{3}{2}}\·\mathrm{pr}(k-1)\·\mathrm{\μ}{(k-1)}^{-\mathrm{pr}(k-1)-1}$

其中，p(k-1)、μ(k-1)和pr(k-1)是上一个采样周期中的丢弃概率，转换系数和价格大小，e(k)是本次采样中的队列长度，它们都已经在前面的步骤中计算过，这里调用即可。η₂为更新步长，l是一个常数，取值范围是

N是网络中与路由器相连接的TCP数目。

步骤八，根据选定的控制方法，计算改进的价格，并更新参数；

步骤九，根据价格pr(k)和转换系数μ(k)，按照下式计算数据包丢弃概率p(k)：

p(k)＝1-μ(k)^-pr(k)。

本发明的概率转换方法与传统技术不同，因为其中采用的是改进的价格形式，同时本发明中的转换系数μ(k)是一个实时更新的变量，而不再是一个设为定值的参数。本发明要求路由器工作在有线网络中，同时支持TCP/IP协议；其次，路由器包含有队列控制机制，因为本发明根据路由器队列长度和数据流速，计算数据包丢弃概率，这就需要路由器提供队列控制的软件接口，供本发明方法直接调用。通过检测路由器中的队列长度，以及数据包到达速率，计算队列误差，数据流速误差及其变化率，并根据队列误差大小，提出一种改进的价格来探测网络拥塞状态，使得拥塞控制更加及时和准确；并且，为控制器关键参数设计了实时的更新计算方法。

本发明的技术效果在于：本发明根据瞬时队列误差大小，设计两套控制方法，在不同的情况下进行切换选择。通过在每个采样周期中检测队列长度和数据流速，计算一种改进的价格，以更好地检测拥塞，并将其嵌入到数据包丢弃概率中以丢弃分组，从而控制路由器队列长度。本发明具有结构简单，易于实现，扩展性好的特点；能够有效解决REM中存在的技术问题。仿真分析表明本发明在各种网络环境中，均保持快速的响应速度，在降低路由排队延时及抖动的同时，保证较高的链路利用率，表现出很强的环境适应性。

附图说明

图1为本发明的仿真实验拓扑图(单瓶颈链路)

图2为本发明的仿真实验拓扑图(多瓶颈链路)

图3为本发明的流程图

图4为本发明控制的队列长度变化情况

图5为本发明的队列长度在TCP流突变时的变化情况

图6为本发明的队列长度在UDP流突变时的变化情况

图7为本发明在链路3处的队列长度变化情况

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例在如图1和2所示的单瓶颈链路和多瓶颈链路网络中实施。图1所示的是单瓶颈链路网络，它由N个发送端S₁-S_n，N个接收端D₁-D_n，以及路由器R₁，R₂组成，为哑铃型结构。图中标出了每条链路上标记有带宽、传输延时。其中瓶颈链路带宽Bw＝2Mb，传输延时为Tp＝20ms。其他全部链路带宽为10Mb，传输延时为10ms。图2所示的多瓶颈链路网络，有3组TCP发送、接收端，6个路由器连接起5条数据链路。每条链路的传输延时和带宽设定都已经标出。本实施例的路由器缓存为300pkts，数据包的平均大小设置为512字节，路由器的报文转发能力为100Mbit/s。

本实施例在图1中的路由器1，和图2中的路由器2、3、4中配置本发明方法。本实施例的路由器支持TCP/IP协议，同时具有队列控制功能。TCP/IP协议是如今因特网使用最为广泛的网络协议，其中TCP协议工作在传输层，IP协议工作在网络层。路由器中的队列控制功能模块，其作用是为本实施例提供接口。即为本实施例提供可定期采样的队列长度和数据流速，同时根据本实施例计算得到的概率，丢弃数据包，以实现拥塞控制。

本实施例的两种控制方法，包括改进价格和参数的更新计算，其实施步骤如下：步骤(1)，将瞬时队列误差e(k)与事先设定的误差阈值e_th进行对比。当e(k)的绝对值小于阈值e_th时，采用附加长度变化率的控制方法；否则，采用非附加长度变化率的控制方法。其中的误差阈值e_th设定为15pkts。

步骤(2)，根据选定的控制方法，按照如下设计，计算改进的价格，并更新参数。

非附加长度变化率的控制方法实施步骤为：

①初始化附加长度的变化率控制方法中的变量和参数，分别为：

加权系数k₁、k₂和k₃赋值为：k₁＝1.0×10^-4，k₂＝1.0×10^-3，k₃＝1.0×10^-4；

调整步长η₁设定为1.0×10^-6；

②对计算得到的队列差值e(k)，数据流速差值x(k)和数据流速的平均变化率Δr(k)，进行带权值的累加，按照下式计算得到改进的“价格”pr(k)：

pr(k)＝pr(k-1)+0.0001·e(k)+0.001·x(k)+0.0001·Δr(k)

其中，队列长度误差为e(k)＝q(k)-q^*，数据流速误差为x(k)＝r(k)-c(k)，数据流速的变化率为Δr(k)＝r(k)-r(k-1)。通过低通滤波方法处理数据流速的变化率，得到它的平均值Δr(k)＝ω·Δr(k-1)+(1-ω)·Δr(k)，ω取为0.9。q(k)和q^*分别是队列长度以及目标值，r(k)和c(k)分别是数据包流入速率和带宽。这些信号数值都已经按照上述定义，在实施控制之前计算得到，以备在此调用。

③将当前测得的队列长度q(k)与上一个采样周期内的队列长度q(k-1)相减，即按下式计算路由器队列长度的变化率Δq(k)：

Δq(k)＝q(k)-q(k-1)

④按照下式计算概率转换系数μ(k)：

μ(k)＝μ(k-1)+10^-6·T·Δq(k)·r(k)·pr(k-1)·μ(k-1)^-pr(k-1)-1

其中，采样周期T设定为0.002s。μ(k-1)和pr(k-1)是上一个采样周期中转换系数和价格大小，Δq(k)和r(k)是本次采样中的队列长度变化率和数据流量，它们都已在实施控制之前计算过，这里调用即可。

非附加长度变化率的控制方法实施步骤为：

①初始化非附加长度的变化率控制方法中的变量和参数，分别为：

加权系数k₄＝1.0×10^-3和k₅＝1.0×10^-4；

更新步长η₂＝1.0×10^-15；

常数l，取值为

考虑到实际网络中的TCP连接数一般为几十到上千，这里取中间值，将参数N设定为100；

②对数据流速差值x(k)和数据流速的平均变化率Δr(k)，进行带权值的累加，按照下式计算得到改进的“价格”pr(k)：

pr(k)＝pr(k-1)+0.001·x(k)+0.0001·Δr(k)

③按照下式计算概率转换系数μ(k)：

$\mathrm{\μ}\left(k\right)=\mathrm{\μ}(k-1)+\sqrt{\frac{3}{2}}\·{10}^{-13}e\left(k\right)\·p{(k-1)}^{-\frac{3}{2}}\·\mathrm{pr}(k-1)\·\mathrm{\μ}{(k-1)}^{-\mathrm{pr}(k-1)-1}$

其中，e(k)、p(k-1)、μ(k-1)和pr(k-1)都已经计算得到，这里只是调用。

步骤(3)，根据上面步骤中计算得到的价格pr(k)和转换系数μ(k)，按照下式计算数据包丢弃概率p(k)：

p(k)＝1-μ(k)^-pr(k)

其中，概率转换系数μ的初值设定为1.001。

如图3所示，本实施例的具体实施步骤如下：

步骤(1)：初始化参数和变量，设

误差阈值e_th设定为15pkts，采样周期T为0.002s；

加权系数k₁＝1.0×10^-4，k₂＝1.0×10^-3，k₃＝1.0×10^-4，k₄＝1.0×10^-3，k₅＝1.0×10^-4；

步长η₁＝1.0×10^-6，η₂＝1.0×10^-15；

参数ω取为0.9， $l=\sqrt{8/3},$ N设定为100，概率转换系数μ的初值设定为1.001；

sys-T用于记录系统时间，以判断是否到达下一个采样周期，初始化为当前时刻。

步骤(2)：判断当前系统时刻是否达到sys-T+T，如果已经到达，则执行步骤(3)，否则执行步骤(13)；

步骤(3)：测量路由器的瞬时队列长度q(k)；

步骤(4)：将测得的队列长度q(k)减去目标队列q^*，计算得到队列差值e(k)；；

步骤(5)：测量数据包输入流速r(k)；

步骤(6)：将测得的输入流速r(k)减去链路带宽c(k)，计算得到数据流速差值x(k)；

步骤(7)：将当前测得的数据流速r(k)与上一个采样周期内的数据流速r(k-1)相减，计算得到数据流速的变化率Δr(k)；

步骤(8)：对数据包流速变化率Δr(k)进行滤波处理，采用低通滤波的方法，依照下式计算得到速率平均变化率Δr(k)：

Δr(k)＝0.9·Δr(k-1)+0.1·Δr(k)

步骤(9)：判断e(k)＜15是否成立。若成立，则执行步骤(10)，否则执行步骤(11)；

步骤(10)：采用附加长度变化率的控制方法，具体步骤为：

①按照下式计算附加长度变化率的控制方法中的改进“价格”pr(k)：

pr(k)＝pr(k-1)+0.0001·e(k)+0.001·x(k)+0.0001·Δr(k)

②按下式计算路由器队列长度的变化率Δq(k)：

Δq(k)＝q(k)-q(k-1)

③按照下式计算概率转换系数μ(k)：

μ(k)＝μ(k-1)+0.002·10^-6·Δq(k)·r(k)·pr(k-1)·μ(k-1)^-pr(k-1)-1

其中，μ(k-1)和pr(k-1)是上一个采样周期中转换系数和价格大小，Δq(k)和r(k)是本次采样中的队列长度变化率和数据流量，它们都已在前面的步骤中计算过，这里调用即可。

步骤(11)：采用非附加长度变化率的控制方法，具体步骤为：

①按照下式计算改进“价格”pr(k)：

pr(k)＝pr(k-1)+0.001·x(k)+0.0001·Δr(k)

②按照下式计算概率转换系数μ(k)：

$\mathrm{\μ}\left(k\right)=\mathrm{\μ}(k-1)+\sqrt{\frac{3}{2}}\·{10}^{-13}e\left(k\right)\·p{(k-1)}^{-\frac{3}{2}}\·\mathrm{pr}(k-1)\·\mathrm{\μ}{(k-1)}^{-\mathrm{pr}(k-1)-1}$

其中，e(k)、p(k-1)、μ(k-1)和pr(k-1)都已经计算得到，这里只是调用。

步骤(12)：把sys-T赋值为当前系统时刻；

步骤(13)：等待新的分组到来，如果新的分组到达，则执行步骤(14)，否则执行步骤(2)；

步骤(14)：根据价格p(k)和转换系数μ(k)，按照下式计算数据包丢弃概率p(k)：

p(k)＝1-μ(k)^-pr(k)

步骤(15)：以概率p(k)丢弃此分组；

步骤(16)：转至步骤(2)，重复执行步骤(2)到步骤(15)，直到结束。

本实施例在NS2(Network Simulator，Version 2)中实现了控制方法，并对其进行了详细的性能测试。NS2(Network Simulator，Version 2)网络仿真平台是一种通用的多协议网络仿真软件，由于其采用开放的体系结构，支持的协议广泛，现在已经成为网络研究应用领域中最为权威、使用最广泛的网络仿真软件之一。

采用图1所示的单瓶颈链路网络拓扑结构。路由器中采用本实施例与REM(随机指数标记方法)进行对比。在仿真过程中，源端S_i向对应的接收端D_i发送大量的FTP数据。为了测试本实施例的性能，进行了一系列的对比仿真实验。

实验(1)：设定300个FTP连接，目标队列长度分别为100和200pkts，以测试本实施例在静态网络环境中的性能，实验结果如图4所示。从图4中可以看出，队列长度响应迅速，经过一个短暂的调节过程就到达稳定状态，并保持小幅振荡。

实验(2)：由于实际网络中的TCP连接数随时在变化，为了测试本实施例在突发业务流情况下的适应性，我们在仿真开始时启动100个FTP流，在100s、200s和300s时分别启动100、150和200个附加FTP数据流，并依次在600s、500s和400s处关闭，队列目标长度为50pkts。如图5所示，在负载突增和突减的情况下，REM响应能力较差，队列长度的调整时间较长，抖动较大；而本实施例具有快速的响应能力，能够在短时间内将队列长度调整对目标值，并维持小幅振荡，体现出很强的环境适应性。进一步考虑，由于本实施例具有良好的队列响应，所以能够有效避免路由队列溢出或排空的现象，以保证较高的链路利用率。

实验(3)：考虑更为实际的情形，引入非响应流以测试本实施例在混合流环境中的性能。在仿真开始时，启动100个FTP流，并分别在100s、200s和300s处启动附加的15、15和20个CBR流，依次在600s、500s和400s处关闭，队列目标长度为150pkts。如图6所示，REM的队列长度受UDP连接数突变的影响而波动，出现超调和排空现象；而本实施例能够将队列长度稳定在目标值，对非响应流有很好的适应性。

实验(4)：进一步考虑更为复杂的网络结构，采用如图2所示的多瓶颈链路网络拓扑。目标队列长度设定为150pkts。在仿真开始时，给TCP连接簇1、2、3分别设定300、50和50个FTP连接。在100s、200s和300s处，分别给TCP连接簇1、2、3启动150、50和50个FTP连接，并依次在600s、500s和400s处关闭。图7中给出了链路3处的队列长度变化，从中可以看出，ARED(自适应随机早期检测方法)、REM(随机指数标记方法)和PI(比例积分控制方法)的队列长度受环境变化的影响较大，队列收敛速率慢，抖动大。而本实施例的队列长度稳定在目标设定值，保持小幅振荡。在交叉流量突变的情况下能够迅速将队列长度调整到稳态，体现出很强的适应能力，同时表明本实施例能够在复杂多变的网络环境中稳定运行。

Claims (4)

1、一种通信网络自适应拥塞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在每个采样周期内，测量路由器的瞬时队列长度q(k)；

(2)将测得的队列长度q(k)减去事先设定的目标队列值q^*，计算得到队列差值e(k)；

(3)在每个采样周期内，测量数据包输入流速r(k)；

(4)将测得的输入流速r(k)减去链路带宽c(k)，计算得到数据流速差值x(k)；

(5)将当前测得的数据流速r(k)与上一个采样周期内的数据流速r(k-1)相减，计算得到数据流速的变化率Δr(k)；

(6)采用低通滤波的方法，根据下式对数据包流速变化率Δr(k)进行滤波处理，获得数据包流速变化率的平均值Δr(k)：

Δr(k)＝ω·Δr(k-1)+(1-ω)·Δr(k)

其中，ω为加权参数，应在0-1之间取值；

(7)将瞬时队列误差e(k)与事先设定的误差阈值e_th进行对比；

(8)根据选定的控制方法，计算改进的价格大小pr(k)，以及概率转换系数μ(k)；

(9)根据价格pr(k)和转换系数μ(k)，按照下式计算数据包丢弃概率p(k)，并进行数据包丢弃操作：

p(k)＝1-μ(k)^-pr(k)。

2、根据权利要求1所述的通信网络自适应拥塞控制方法，其特征是，步骤(7)中所述的瞬时队列误差e(k)，当e(k)的绝对值小于阈值e_th时，采用附加长度变化率的控制方法；否则，采用非附加长度变化率的控制方法。

3、根据权利要求2所述的通信网络自适应拥塞控制方法，其特征是，所述的附加长度变化率的控制方法，步骤为：

(1)初始化中的变量和参数，分别为：

加权系数k₁、k₂和k₃，调整步长η₁；

(2)对队列差值e(k)，数据流速差值x(k)和数据流速的平均变化率Δr(k)，进行带权值的累加，按照下式计算得到改进的“价格”pr(k)：

pr(k)＝pr(k-1)+k₁e(k)+k₂x(k)+k₃Δr(k)

其中，k₁、k₂和k₃都是加权系数，应取正值；

(3)计算路由器队列长度的变化率Δq(k)，即将当前测得的队列长度q(k)与上一个采样周期内的队列长度q(k-1)相减；

(4)按照下式计算事先定义的概率转换系数μ(k)：

μ(k)＝μ(k-1)+η₁·Δq(k)·r(k)·T·pr(k-1)·μ(k-1)^-pr(k-1)-1

其中，采样周期T和调整步长η₁，T和η₁都是事先设定好的数值；

μ(k-1)和pr(k-1)是上一个采样周期中转换系数和价格大小，Δq(k)和r(k)是本次采样中的队列长度变化率和数据流量。

4、根据权利要求2所述的通信网络自适应拥塞控制方法，其特征是，非附加长度变化率的控制方法，步骤为：

(1)初始化的变量和参数，分别为：

加权系数k₄和k₅，更新步长η₂，常数l，取值范围是

与路由器相连接的TCP数目N；

(2)对数据流速差值x(k)和数据流速的平均变化率Δr(k)，进行带权值的累加，按照下式计算得到改进的“价格”pr(k)：

pr(k)＝pr(k-1)+k₄x(k)+k₅Δr(k)

其中，k₄和k₅都是加权系数，应取正值；

(3)按照下式计算概率转换系数μ(k)：

$\mathrm{\μ}\left(k\right)=\mathrm{\μ}(k-1)+\frac{1}{2}\·{\mathrm{\η}}_2\·l\·N\·e\left(k\right)\·p{(k-1)}^{-\frac{3}{2}}\·\mathrm{pr}(k-1)\·{\mathrm{\μ}(k-1)}^{-\mathrm{pr}(k-1)-1}$

其中：p(k-1)、μ(k-1)和pr(k-1)是上一个采样周期中的丢弃概率，转换系数和价格大小，e(k)是采样中的队列长度，η₂为更新步长，l是一个常数，取值范围是

N是网络中与路由器相连接的TCP数目。

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