基于模糊PID算法的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制問(wèn)題研究.pdf

1、科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，用戶數(shù)量迅速增加，由此引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)擁塞成為制約網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題，如何更好地預(yù)防和控制網(wǎng)絡(luò)擁塞成為近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。僅依靠基于源端的TCP擁塞控制已不能滿足服務(wù)質(zhì)量要求，基于路由器的擁塞控制機(jī)制逐漸成為研究的重點(diǎn)。主動(dòng)隊(duì)列管理算法(AQM)是基于路由器的擁塞控制的重要組成部分。
　　 本文首先介紹了擁塞控制的定義、產(chǎn)生的原因和TCP/IP擁塞控制機(jī)制；著重介紹了IP擁塞控制機(jī)制

2、中的主動(dòng)隊(duì)列管理算法，并指出它在擁塞控制中的重要作用。主動(dòng)隊(duì)列管理算法解決路由器滿隊(duì)列問(wèn)題的方法，是在隊(duì)列滿之前就對(duì)到達(dá)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄，這樣端節(jié)點(diǎn)便能在隊(duì)列溢出之前做出反應(yīng)，從而避免真正擁塞的發(fā)生。隨機(jī)早期檢測(cè)(RED)算法是著名的AQM算法，而基于控制理論的擁塞控制成為新的研究熱點(diǎn)。
　　 近幾年，智能控制理論在網(wǎng)絡(luò)擁塞控制中的應(yīng)用取得了很大的進(jìn)展。本文在研究主動(dòng)隊(duì)列管理算法的基礎(chǔ)上，考慮了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)模型的不確定

3、性，將智能控制中的模糊控制與常規(guī)PID控制結(jié)合起來(lái)，采用模糊增益調(diào)整PID控制算法作為主動(dòng)隊(duì)列管理算法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞進(jìn)行控制。模糊增益調(diào)整PID控制器，既具有模糊控制靈活而適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又具有PID控制精度高的特點(diǎn)，能達(dá)到傳統(tǒng)擁塞控制所不能達(dá)到的控制效果。
　　 為了解決模糊增益調(diào)整PID控制算法設(shè)計(jì)復(fù)雜、耗時(shí)的問(wèn)題，本文研究了模糊/PID混合控制算法，將具有PD控制功能的二維單輸出模糊控制與PI控制相結(jié)合，并將變速積分引入PI