网络拥塞控制算法的稳定性分析

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1、摘要网络拥塞已经成为制约网络发展和应用的瓶颈，而通过“反复试验”来改进拥塞控制算法的方法已经不能适应网络的快速发展。因此，拥塞控制算法的理论研究受到了越来越多的重视，尤其是稳定性分析。目前大多数文献都只是分析具体的拥塞控制算法的稳定性，采用的方法或得到的结论很难得到推广。因此，本文利用拟多项式空间及参数不确定系统鲁棒稳定性的研究成果，针对具有不同通信时延的一般性网络模型进行了稳定性分析，提出了三个通用稳定性判据，并与前人给出的通用稳定性判据进行了比较。通过比较可知，本文提出的稳定性判据保守性较小，且其中两个稳定性判据条件更加直观，容易计算。随后，本文利用上述稳定性判据详细分析了具有不同通信时

2、延REM算法的稳定性，探讨了REM算法两个关键参数的范围和选择问题。若已知网络最大通信时延，可根据本文给出的REM算法稳定性判据得到参数取值范围，这大大减少了参数选择的工作量。最后，本文针对拥塞控制算法在无线网络中遇到的问题，提出了新的拥塞控制算法，并根据拥塞控制算法稳定性分析已有的研究成果，给出了新算法的参数选择范围和步骤。对新算法的稳定性进行分析所取得的成果，有助于分析具有类似动态特性的其他拥塞控制算法的稳定性。关键词：网络拥塞控制算法；REM算法；稳定性；通信时延；无线网络；对偶算法AbstractAstherapiddevelopmentofcommunicationnetworks

3、，thetrial—and-errormethodhasseemedlaboredwhenusedtomodifycongestionalgorithms．Thus，theoreticalanalysis,especiallystability锄Ialys坞hasattractedmoreandmoreattention．Thestabilitiyofsomeparticularalgorithmswasdiscussedbysomepapers，butthememodsOftheconclusionsinthesepapersaredifficulttobed印loyedbyotll盯al

4、gorithms．Therefore．threegeneralstabilitycriteriaOncongestion蜊thmswithdifferentdelaysarederivedfromsometheoremsofquasi-polynomialspaceandrobuststabilityofim-ametricuncertainsystems．ThesecriteriaRrelessconservativethanthecriterionprescntedbefore，andtheconditionsoftwoofourcriteriaareeasiertocompute．Th

5、en,thestabilityofREMalgorithmwithdifferentdelaysisanalyzed、Ⅳiththehelpofthecriteriaadvancedinthisdissertation．ThescopeoftwokeyparametersofREMalgorithmCanbecomputedaccordingtotheaboveanalysisifthemaximumdelayinanetworkisknown．Finally，anewalgorithmisdesignedtoguaranteethesteadyp,erformanceinwirelessn

6、etworks，andatheorem，whichishelpfultoanalyzethestabilityofotheralgorithmswiththesimilardynamics，ispresentedtojudgethestabili可ofthenewalgorithms．Someparametersetsa托offeredtomakeeasiertheimplementationofthenewalgorithm．Keywords：congestioncontrolalgorithms；REMalgorithm；stability；communicationdelays；wir

7、elessnetworks；dualalgorithmII东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期