基于模糊控制理論的主動(dòng)隊(duì)列管理算法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)擁塞問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重，單純依靠TCP源端的流量控制機(jī)制很難完全解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問(wèn)題，因此，作為端算法補(bǔ)充手段的主動(dòng)隊(duì)列管理(ActiveQueueManagement，AQM)算法成為了網(wǎng)絡(luò)擁塞控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由于網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)非線性和時(shí)變特點(diǎn)，經(jīng)典的固定參數(shù)的主動(dòng)隊(duì)列管理算法已經(jīng)不能滿足其性能要求，因此需要設(shè)計(jì)能夠更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化的AQM算法。本文采用模糊控制來(lái)設(shè)計(jì)AQM算法，取得

2、的主要成果如下:
　　 (1)提出了一種基于T-S（Takagi-Sugeno）模糊模型的PI(proportional-integral)主動(dòng)隊(duì)列管理算法。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制系統(tǒng)的非線性和時(shí)變特點(diǎn)，基于T-S模糊模型，采用網(wǎng)絡(luò)擁塞控制系統(tǒng)的多個(gè)基于不同穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)的局部線性化模型來(lái)逼近非線性網(wǎng)絡(luò)擁塞控制系統(tǒng)模型，在此模型的基礎(chǔ)上采用PI控制器設(shè)計(jì)了新的AQM算法。
　　 (2)提出了一種基于T-S模糊模型的狀態(tài)反饋控制的A

3、QM算法。采用T-S模糊模型對(duì)TCP/AQM系統(tǒng)進(jìn)行非線性建模，基于該模型采用狀態(tài)反饋控制設(shè)計(jì)了新的AQM算法，根據(jù)Lyapunov理論給出了系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的條件，并利用線性矩陣不等式(LMI)方法設(shè)計(jì)了控制器參數(shù)。
　　 (3)提出了一種基于隊(duì)列和速率的模糊AQM算法。分別設(shè)計(jì)了基于路由器緩存隊(duì)列長(zhǎng)度和包到達(dá)速率的模糊控制器，采用一定的方式將兩個(gè)控制器合成，通過(guò)參數(shù)w來(lái)調(diào)節(jié)速率控制器的作用強(qiáng)弱，并設(shè)計(jì)了模糊隊(duì)列控制器的參數(shù)自適應(yīng)