基于控制方法的主動隊列管理算法研究.pdf

1、隨著Internet的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡得到廣泛的應用，越來越嚴重的擁塞問題隨之暴露出來。網(wǎng)絡擁塞控制能有效的提高網(wǎng)絡性能，是保證Internet穩(wěn)定運行的關鍵因素之一。作為端到端擁塞控制的補充手段，主動隊列管理通過對分組進行有目的的丟棄，從而在擁塞發(fā)生前采取有效的預防措施，保證了網(wǎng)絡服務質量。因此，主動隊列管理算法的研究逐漸成為當今網(wǎng)絡界研究的熱點之一。 本文著重研究了控制理論在基于主動隊列管理的網(wǎng)絡擁塞控制中的應用。 首

2、先，在TCP擁塞控制系統(tǒng)的線性化模型基礎上，運用經(jīng)典控制理論中的頻域分析方法設計了傳統(tǒng)PID控制器，并且在靜態(tài)PID主動隊列管理算法的基礎上，提出了自適應PID主動隊列管理算法。通過仿真比較了PI、PID及APID三者的性能。 其次，利用Lyapunov函數(shù)對線性時滯系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性進行了討論，給出了一種基于線性矩陣不等式的參數(shù)判定依據(jù)，設計出了一種基于LMI的魯棒H∞主動隊列管理算法。仿真結果表明，該算法對于網(wǎng)絡實時變化的特性

3、具有很好的適應能力，始終保持系統(tǒng)運行在平衡點附近，從而使隊列長度穩(wěn)定在參考值附近，有效避免了網(wǎng)絡擁塞現(xiàn)象的發(fā)生。 再次，在分析模糊集合和模糊系統(tǒng)理論的基礎上，設計了一個組合型模糊控制器的主動隊列管理算法，根據(jù)路由器中隊列長度的變化和數(shù)據(jù)到達速率來調整數(shù)據(jù)包的丟棄概率，從而使路由器的隊列長度穩(wěn)定在期望值附近。 最后，針對網(wǎng)絡擁塞控制的滯后特性，結合神經(jīng)元控制器的自適應能力以及改進的Smith預估控制原理，設計了一種新的主動