基于智能控制的主動隊列管理研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶和流量迅速增長，網(wǎng)絡(luò)擁塞問題變得越來越嚴(yán)重。如何更好的控制擁塞成為網(wǎng)絡(luò)必須解決的問題。擁塞控制的目的就是采用一定的控制機制，在保證一定吞吐量的前提下，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，避免擁塞，保證網(wǎng)絡(luò)的暢通。主動隊列管理機制(AQM)是IETF推薦的基于路由擁塞控制的關(guān)鍵技術(shù)，它與TCP端到端的擁塞控制機制相結(jié)合，是目前解決Internet擁塞控制問題的主要途徑。 TCP/AQM擁塞控制模型的建立，使得控制理

2、論能夠應(yīng)用于主動隊列管理算法。本文利用智能控制理論分別設(shè)計了基于小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CMAC)與PID并行控制AQM算法以及針對大延時網(wǎng)絡(luò)的單神經(jīng)元-Smith AQM算法。 基于小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CMAC)與PID控制相結(jié)合的主動隊列管理算法主要解決PID主動隊列管理算法中參數(shù)整定難且不能實時調(diào)整，不能適應(yīng)復(fù)雜、非線性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的問題。該算法利用CMAC前饋補償來確保跟蹤誤差的快速收斂，降低超調(diào)量，采用PID控制器實現(xiàn)回饋控制，保證系

3、統(tǒng)的穩(wěn)定性，且抑制擾動。仿真結(jié)果表明基于CMAC-PID并行控制的主動隊列管理方法適應(yīng)于多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，較之常規(guī)PID主動隊列管理算法具有輸出誤差小、響應(yīng)速度快、魯棒性強的優(yōu)點。 單神經(jīng)元-Smith算法是針對大延時動態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的主動隊列管理算法。Smith預(yù)估器可消除大延時對隊列穩(wěn)定性的影響；單神經(jīng)元是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本組成單位，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的能力，可彌補Smith預(yù)估算法嚴(yán)重依賴精確系統(tǒng)模型的不足，同時對動態(tài)網(wǎng)絡(luò)流量又具有