基于模型的网络拥塞控制研究

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1、硕士论文基于模型的网络拥塞控制研究摘要随着Intemet用户和各种各样的网络服务的迅速发展，Intemet变得日益繁忙，流量急剧增加。由于网络资源的瓶颈约束以及Intemet的流量突发性，很容易导致网络产生拥塞现象。因此如何更好地预防和控制拥塞一直是近年来国际上网络研究领域的热点问题。本文描述了网络拥塞控制现象及其产生本质。研究了几种主要的TCP／IP拥塞控制算法，并阐述了从经典控制理论的角度研究网络拥塞控制。本文的工作如下：1、针对RED及其改进算法存在依赖于直觉，没有全面系统地从理论上对算法加以分析研究的问题，本文基于MisraV提出的流体流理论，详细推导了网络的TCP／AQ

2、M简化模型。2、基于该模型，分析了P控制器在拥塞控制中应用，比较了在不同的K条件下队列变化的曲线，并进行了频域分析。3、针对P控制下系统存在稳态误差的情况，引入了PI控制器，通过仿真曲线比较了和P控制器的差别。4、针对PI控制下系统稳态误差减小，但系统响应速度降低的情况，引入了PD控制器，通过仿真曲线分别和P、PI控制器的控制性能进行了比较。5、通过实验表明PD控制器具有可以减少系统的超调，响应速度快，但队列曲线波动的特点。6、根据链路的数据包丢失率是动态的，PI控制器需要动态调整配置参数，才能保证算法有更快的收敛速度和更小的队列抖动、保证对网络状态变化的快速响应、提高缓冲区的利

3、用率的情况。本文提出了自适应AQM算法_API．V控制器，理论分析和仿真表明，API．V算法在动态网络环境下，性能优于PI算法及其改进算法。关键字：Intemet，网络模型，拥塞控制，主动队列管理，控制理论，AP卜-vAbstract硕士论文Withtherapiddevelopmentofnetworkusersandallkindsofapplications，Internettrafficisbecomingextrodinarybusiernowadays．CongestionphenomenanoccurseasilyduetotherestrictionofInter

4、netresourcebottlenecksandtheburstynatureofInternettraffic．Sohowtopreventandcontrolcongestionisoneofthemostactivefieldsinthecomputernetworks．ThebackgroundsandcausesofInternetcongestionphenomenonareintroducedinthebeginningofthisthesis．ThisthesisalsodescribesandcomparessomesignificantTCP／IPconge

5、stioncontrolalgorismsindetail，andresearchessomenovelresearchmethodsandresultsintheIntemetcongestioncontrolwiththeperspectiveofclassiccontrolsystem．ThestudyinthisthesisislistedaSfollows：1．BecauseREDanditsmodifiedalgorithmdependontheintuition，theyarelackofsystematicalandtheoretical，thethesisinf

6、erresthesimplificationmodelbaSedonthefluidstreamtheoryproposedbyonMisraVhasbeen．2．Basedonthismodel，thePcontrollerisappliedinthecongestioncontr01．Thethesiscompares诵mthequeuecurveunderthedifferentKcondition，andcarriesonthe仔equencyrangeanalysis．3．InviewofthesystemexistingstaticerrorunderthePcont

7、rol，thePIcontrollerisintroduced．ThethesishascomparedwiththePcontrollerthroughthesimulationcurve．4．InviewofthesystemstaticerrorreducingunderthePIcontrol，butthesystemspeedofresponsereducing，thePDcontrollerisintroduced．Controlperformancecausedby