论文部分内容阅读
从控制的角度看,分析Internet拥塞控制的复杂性在于:1)Internet本身是一个极其复杂的巨系统,网络结构复杂,规模巨大,应用种类繁多且在不断演化,网络用户数随时变化且不时发生各种随机性故障等,这便使得Internet建模极其困难;2)在Internet上不可能采用集中控制,而必须使用分散反馈控制机制;3)反馈信号的传输必然存在传输时延,而且随着路径及环境的不同,时延也将不断发生变化;4)由于应用及环境的不同,需要采用不同的拥塞控制策略,例如实时多媒体数据流就不宜采用TCP拥塞控制。这使得分析各种控制策略的相互影响以及它们对整个网络稳定性的影响变得更为困难。尽管如此,最近几年中,人们还是在利用控制与优化理论分析现有拥塞控制的稳态与动态性能以及设计新的拥塞控制算法方面做了大量的工作,取得了良好的开端。本文从控制理论的角度出发,针对计算机高速互联网中最大服务交通流即能控交通流的调节问题提出了一种基于多速率采样的具有比例积分(PI)控制器结构的拥塞控制理论和方法,在单个节点的交通流的模型基础上,运用控制理论中的系统稳定性分析方法,讨论如何利用信终端节点缓冲占有量的比例加积分的反馈形式来调节信源节点的能控交通流的输入速率,从而使被控网络节点的缓冲占有量趋于稳定;同时使被控网络节点的稳定队列长度逼近指定的门限值。文中我们将一有色噪声看作不可控输入的扰动,采用基于PI的多采样速率控制器以消除由此不可控输入所造成的对系统输出(交换节点缓冲区队列长度)误差的影响,使得系统输出(队列长度)稳定在阈值附近。本文通过分析,从理论上证明了基于PI的多采样速率控制器的主动队列管理算法的可行性和系统的稳定性;并用计算机进行了仿真验证,仿真结果支持了本文的推导,但还与理论有一定的差别。