新型網(wǎng)絡擁塞控制器的設計與研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡應用的日益普及，數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)出前所未有的快速增長。與之同時，網(wǎng)絡擁塞的問題也日益凸現(xiàn)，并時時威脅著網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。為了有效解決這一問題，各種主動隊列管理(AQM)算法相繼出現(xiàn)。在一定程度上，其延緩了擁塞的發(fā)生，避免了網(wǎng)絡抖動甚至癱瘓的出現(xiàn)。為了更有效地改進既有算法的不足，本文在AQM中，分別引入兩類控制算法：快速廣義預測控制(FGPC)和自抗擾控制(ADRC)，設計出相應的新型擁塞控制器。 作為AQM的代表，RED通過不斷

2、調整丟包率p，對控制動作進行指導，以實現(xiàn)隊長的平穩(wěn)變化。但在具體實現(xiàn)時，其需要借助于參數(shù)設定的線性模型。為了彌補其對參數(shù)設置敏感的不足，本文設計的FGPC控制器，采用遞歸最小二乘法對模型進行在線估計。在所得結果基礎上，運用FGPC算法，尋求最佳控制量，進而實施有效的隊列管理。NS上的仿真表明，在網(wǎng)絡高負載情況下，該控制器具有比其他AQM更為出色的表現(xiàn)的性能，其在穩(wěn)定隊長的同時，亦能保持較低的時延和抖動。 本質上說，網(wǎng)絡是一個高度

3、復雜的非線性系統(tǒng)，任何確切的數(shù)學模型都無法描述運行中的全部細節(jié)。許多基于模型的控制器，常規(guī)下性能優(yōu)良，但在一些例外情況下卻表現(xiàn)很差?？垢蓴_控制器作為一種無需模型，直接利用反饋改造原有系統(tǒng)結構的控制算法，為我們提供了一條解決問題的新途徑。它采用擴張狀態(tài)觀測器(ESO)，對系統(tǒng)中未建模部分及外界干擾進行統(tǒng)一估算，并利用狀態(tài)反饋，對原有系統(tǒng)結構進行簡化。其在發(fā)揮原有PID長處的基礎上，引入了非線性環(huán)節(jié)，增強了對網(wǎng)絡的特殊控制效果。仿真表明，當