基于主動隊列管理的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制若干問題研究.pdf

1、隨著Internet技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，Internet發(fā)生嚴重擁塞的危險性更加令人關(guān)注，而有效的擁塞控制機制是保證Internet穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素之一。作為對終端系統(tǒng)上擁塞控制的一種補充，中間節(jié)點上的主動隊列管理算法在保證高吞吐量的基礎(chǔ)上有效地控制了隊列長度，從而實現(xiàn)了對端到端時延的控制，保證了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。因此，主動隊列管理算法的研究成為當今網(wǎng)絡(luò)界研究的熱點之一。本文著重研究討論了控制理論在基于主動隊列管理的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制中的應(yīng)用，主要

2、研究成果如下： (1)針對傳統(tǒng)主動隊列管理中PID控制存在的隊列長度波動較明顯、超調(diào)量較大等缺點，通過引入積分分離PID控制算法和不完全微分PID控制算法，提出了一種基于改進PID的主動隊列管理算法。仿真實驗表明，該算法在隊列長度波動、超調(diào)量等方面有了較大的改善。 (2)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)的變化性和不確定性，給主動隊列管理算法的設(shè)計帶來了很多困難。利用線性時滯系統(tǒng)的H∞控制方法，設(shè)計出了一種主動隊列管理的輸出反饋控制器，并給出

3、了基于線性矩陣不等式的參數(shù)判定依據(jù)。仿真結(jié)果表明這種輸出反饋控制器具有良好的控制性能且在變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下具有較強的魯棒性。 (3)為了克服傳統(tǒng)PI控制由于參數(shù)固定帶來的局限性，使用一個神經(jīng)元來自適應(yīng)地調(diào)整它的參數(shù)，并根據(jù)路由器中隊列長度的變化和數(shù)據(jù)到達速率來調(diào)整數(shù)據(jù)包的丟棄概率，提出了一種基于速率和隊列長度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主動隊列管理算法，即NRaQ算法。仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的PI控制算法相比，該算法具有更強的魯棒性，更短的調(diào)節(jié)時間。