網(wǎng)絡(luò)擁塞控制中魯棒AQM算法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益增大和結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,特別是多媒體實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的廣泛應(yīng)用,僅僅依賴源端的擁塞機(jī)制難于滿足服務(wù)質(zhì)量要求,因而需要網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)參與到擁塞控制當(dāng)中來。主動(dòng)隊(duì)列管理(AQM)作為中間節(jié)點(diǎn)的隊(duì)列管理算法,對(duì)提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量有著重要的作用,因而獲得了研究學(xué)者們的大量關(guān)注和研究。本文針對(duì)現(xiàn)有主動(dòng)隊(duì)列管理算法的性能受網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變動(dòng)影響的問題,將魯棒和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的思想引入到AQM算法的設(shè)計(jì)中,提出了三種在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變動(dòng)和不確定條件下的魯棒AQM算

2、法。本文所做的主要工作如下:
　　 (1)提出了一種基于H∞控制理論的魯棒AQM算法(Robust Control,RC),考慮了一種更具實(shí)際意義的鏈路干擾模型,與通常將可用鏈路容量作為干擾不同,而將短期突發(fā)流占據(jù)的帶寬作為TCP/AQM系統(tǒng)的干擾,考慮時(shí)滯對(duì)TCP/AQM系統(tǒng)的影響并通過近似在線估計(jì)TCP窗口大小避免了設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器帶來的計(jì)算負(fù)擔(dān),控制器求解轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)LMI問題。
　　 (2)采用狀態(tài)空間的方法將網(wǎng)絡(luò)擁

3、塞控制系統(tǒng)描述為一個(gè)含有狀態(tài)和輸入時(shí)滯的線性系統(tǒng),在充分考慮輸入飽和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變動(dòng)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的基礎(chǔ)上,采用H∞理論設(shè)計(jì)了基于狀態(tài)觀測(cè)的AQM控制器。狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)是為了獲取實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中難于獲取的TCP窗口值,有效降低近似所帶來的誤差。構(gòu)造適當(dāng)?shù)睦钛牌罩Z夫函數(shù)使得控制器的求解轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的LMI問題。
　　 (3)分析了傳統(tǒng)REM機(jī)制的特性并指出其不足之處在于難以適應(yīng)復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。為了提升REM算法的魯棒性,充分利用神經(jīng)網(wǎng)