Stability Analysis of Proportional-Integral AQM Controllers Supporting TCP Flows

• Daniel Melchor Aguilar ^[1] ; Víctor Castillo Torres ^[1]
  1. [1] Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica División de Matemáticas Aplicadas
• Localización: Computación y Sistemas (CyS), ISSN 1405-5546, ISSN-e 2007-9737, Vol. 10, Nº. 4, 2007, págs. 401-414
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis de Estabilidad de Controladores AQM Proporcional-Integral Suportando Flujos TCP
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• Resumen
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    Este artículo se centra en la estabilidad asintótica de controladores AQM del tipo proporcional-integral suportando flujos TCP . Se proporcionan condiciones necesarias y suficientes para la estabilidad asintótica de la linealización del sistema en lazo cerrado. Como un resultado, se obtiene el conjunto completo de controladores proporcional-integral que estabiliza localmente el punto de equilibrio. También se aborda la robustez de los controladores a incertidumbres en los parámetros de red (número de sesiones TCP, tiempo de viaje completo y capacidad del enlace). Se muestra que diseñando el controlador con respecto a los valores más grandes esperados para el retardo y la capacidad del enlace, y el valor más pequeño esperado para las cargas de TCP nos proporciona el conjunto completo de controladores robustos.

  • English

    This paper focuses on the asymptotic stability of proportional-integral AQM controllers supporting TCP flows. Necessary and sufficient conditions for the asymptotic stability of the closed-loop linearization are provided. As a result, the complete set of proportional-integral controllers that locally stabilizes the equilibrium point is obtained. The robustness of the controllers to uncertainties in the network parameters (number of TCP flows, round-trip time and link capacity) is also addressed. It is shown that designing the controller with respect to the largest expected values of delay and link capacity, and the smallest expected value of TCP loads leads to the complete set of robust stabilizing controllers.