基于主動隊列管理的網(wǎng)絡擁塞控制若干問題研究.pdf

1、隨著Internet技術的持續(xù)發(fā)展，Internet發(fā)生嚴重擁塞的危險性更加令人關注，而有效的擁塞控制機制是保證Internet穩(wěn)定運行的關鍵因素之一。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)絡服務質量。因此，主動隊列管理算法的研究成為當今網(wǎng)絡界研究的熱點之一。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)絡擁塞控制中的應用，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、超調量等方面有了較大的改善。 (2)網(wǎng)絡環(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計帶來了很多困難。利用線性時滯系統(tǒng)的H∞控制方法，設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)元來自適應地調整它的參數(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)絡主動隊列管理算法，即NRaQ算法。仿真結果表明，與傳統(tǒng)的PI控制算法相比，該算法具有更強的魯棒性，更短的調節(jié)時間。