衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)主動隊列管理機制研究與算法設(shè)計.pdf

1、當今因特網(wǎng)各種寬帶網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)高速發(fā)展，把網(wǎng)絡(luò)擁塞控制這一研究課題帶到我們面前，在這一研究領(lǐng)域涌現(xiàn)了好多優(yōu)秀的理論和實踐成果。而衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展尤其是寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的逐漸成熟，又把我們研究的視野拓寬到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。然而，鑒于衛(wèi)星通信的延時大、誤碼率高、鏈路不對稱等特點，現(xiàn)有的TCP擁塞控制算法很難表現(xiàn)出令人滿意的性能。因此，如何將有線網(wǎng)絡(luò)中運行的主動隊列管理算法有效地應用到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，是一個值得深入研究的問題。
　　作為被IETF推薦的

2、唯一AQM算法，隨機早檢測（RED）算法通過計算平均隊長來避免擁塞，較好地解決了傳統(tǒng)的“棄尾”算法存在的一些問題。但是由于RED算法對參數(shù)的敏感，導致其在網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)生變化時不能很好地控制隊列長度，甚至會頻繁產(chǎn)出現(xiàn)隊列溢出，從而降低了鏈路利用率。為此，本文提出了一種RED的改進算法SFPID-RED。
　　通過分析ARED等典型RED算法的改進思路，引入控制理論，基于TCP流模型，采用模糊自整定PID控制器自適應調(diào)節(jié)RED算法中的最

3、大丟棄概率，從而得到穩(wěn)定的路由緩沖隊列，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)特征的動態(tài)自適應性，彌補了RED靜態(tài)參數(shù)設(shè)置帶來的局限性；在此基礎(chǔ)上，針對衛(wèi)星通信鏈路易受天氣、微波干擾的特征，還建立了專門用于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的模糊控制系統(tǒng)。最后分別在MATLAB和NS中進行針對各個QoS指標諸如隊長變化、丟包率和鏈路利用率等的仿真實驗，實驗中SFPID-RED算法和PI算法、PID算法以及RED算法進行了對比。一系列實驗結(jié)果表明，SFPID-RED算法具有更快的響應速度和更