基于控制方法的主動(dòng)隊(duì)列管理算法研究.pdf

1、隨著Internet的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)得到廣泛的應(yīng)用，越來越嚴(yán)重的擁塞問題隨之暴露出來。網(wǎng)絡(luò)擁塞控制能有效的提高網(wǎng)絡(luò)性能，是保證Internet穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。作為端到端擁塞控制的補(bǔ)充手段，主動(dòng)隊(duì)列管理通過對(duì)分組進(jìn)行有目的的丟棄，從而在擁塞發(fā)生前采取有效的預(yù)防措施，保證了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。因此，主動(dòng)隊(duì)列管理算法的研究逐漸成為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)界研究的熱點(diǎn)之一。 本文著重研究了控制理論在基于主動(dòng)隊(duì)列管理的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制中的應(yīng)用。 首

2、先，在TCP擁塞控制系統(tǒng)的線性化模型基礎(chǔ)上，運(yùn)用經(jīng)典控制理論中的頻域分析方法設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)PID控制器，并且在靜態(tài)PID主動(dòng)隊(duì)列管理算法的基礎(chǔ)上，提出了自適應(yīng)PID主動(dòng)隊(duì)列管理算法。通過仿真比較了PI、PID及APID三者的性能。 其次，利用Lyapunov函數(shù)對(duì)線性時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性進(jìn)行了討論，給出了一種基于線性矩陣不等式的參數(shù)判定依據(jù)，設(shè)計(jì)出了一種基于LMI的魯棒H∞主動(dòng)隊(duì)列管理算法。仿真結(jié)果表明，該算法對(duì)于網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)變化的特性

3、具有很好的適應(yīng)能力，始終保持系統(tǒng)運(yùn)行在平衡點(diǎn)附近，從而使隊(duì)列長度穩(wěn)定在參考值附近，有效避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象的發(fā)生。 再次，在分析模糊集合和模糊系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)組合型模糊控制器的主動(dòng)隊(duì)列管理算法，根據(jù)路由器中隊(duì)列長度的變化和數(shù)據(jù)到達(dá)速率來調(diào)整數(shù)據(jù)包的丟棄概率，從而使路由器的隊(duì)列長度穩(wěn)定在期望值附近。 最后，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的滯后特性，結(jié)合神經(jīng)元控制器的自適應(yīng)能力以及改進(jìn)的Smith預(yù)估控制原理，設(shè)計(jì)了一種新的主動(dòng)