基于控制理论方法的网络拥塞研究

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1、摘要近二十年来，计算机网络经历了飞速的发展，使得信息的交流变得方便和快捷，然而由于网络数据流量的激增，使得拥塞问题变得越来越严重。有效的控制网络拥塞的发生是保证网络鲁棒性的关键因素，同时又牵涉到网络运行的经济性，因此对网络拥塞控制的研究具有重要的意义。计算机网络是一个复杂巨系统，应用控制理论方法可以有效解决网络系统的建模、网络拥塞的预测和控制等问题，论文就是对基于控制理论方法的网络拥塞问题进行了研究，取得了较好的效果，其主要工作和内容如下：(11对网络拥塞产生的原因以及TCP／IP拥塞控制机理进行了系统分析，对网络仿真软件NS2进行功能扩展，将其

2、应用于网络建模、网络拥塞的预测和控制仿真中，取得了较好的效果。f2)对网络系统模型进行了研究分析，从数据传输的角度，根据网络设备情况将网络系统分解为各个独立的子对象，的数学解析模型，建立了网络系统模型，和可靠性。通过建立子对象的模型来构造网络系统通过仿真与分析表明了该方法的有效性(3)给出了基于模糊预测的网络拥塞检测方法，该方法根据模糊预测得到下一时刻发送端发送数据流的大小，并结合当前路由器中的队列长度，预测得到下一时刻瓶颈链路处的队列长度，提前掌握网络运行状况，实现了网络拥塞的检测。通过仿真与分析表明了该方法的有效性和可靠性。(4)给出了基于模

3、糊预测的模糊自适应PID网络拥塞控制方法，该方法根据网络拥塞的模糊预测结果，应用自适应模糊推理方法自适应的调节PID控制器参数，实现网络拥塞控制，避免网络拥塞的发生，或减小拥塞程度，当网络发生拥塞时，尽快恢复网络的正常运行。通过仿真与分析表明了该方法的有效性和可靠性。关键词：网络拥塞网络模型模糊预测拥塞检测拥塞控制^b啦挝Abstracta)mputernetworkh鹋掣ownsofastfrom1asttwodecades，alldmadecommunicationmucheasierthanbefbre．Howeverbecausethei

4、ncreaseofdateflo、Ⅳ．sometimesittul_llsne撕orkinto∞ngestioⅡandmOrcseriously．Soane矗．ectivenetwork∞ntfolbecomes也ekcyfactorofnetworkrobustness，attllesametime，“alsotakeseconomicofne心砌rkingintOaccaunt，thereforeitisrcallyimpon柚tt0studyhowtocontrolne锕orkcongcs舶n．CbmputernetworkisacompH

5、catedgiantsystem．withcontroltlleorymelhod，wecaneffectiVelydeal、Ⅳithnc伽0rksystemmodcliIl岛forecastillgaIldcontrollingofnetworkcongestion，etc．This船saymainlyfOcIlsesonmercsearchofnet、】l，orkcongestionproblemsbasedon∞ntrolthcorymethod．Mainfield卸dcontcnt甜easfollow：(1)Analyzethercaso

6、nwhycongcsti∞happenedaIldTCP／IPcongestionc∞trolsyst锄．ExtendfIIndiOⅡofnetwOrksjmulationsof晰areNS2tofiIlishsimulationofnetwOrksystemmodeling，f0】∞casting粕dcontromngOfne押orkcongestiOn，andwofkwell．(2)Allalyzene咐ofksystemmodel，丘Dmtllepointofdatatr姐sfbrring，takedownthenetworksystemt

7、oindivjdualsub-objcdaccordingtothesituationofnetWorkfacilities，modifyne锕orkmath啪aticsanalyzingmodelthrou咖semngupsub—objectmodel．ItshowsthcValid“yandrcliabilityofthismethodthmughemulatingaIldanalySis．(3)Giveanetworkcongesti∞detectionmethodbaSedonfuzzyforecaSting．usethismethOdt

8、ogetdatasizeofthenexttimefmmsentpanyaccordingtofuzzyforecasting，comb