基于速率控制的網絡建模與擁塞控制算法研究.pdf

1、計算機網絡誕生之初,層次少,結構簡單,幾乎談不上有實際意義的控制問題.隨著計算機網絡技術的高速發(fā)展,網絡系統(tǒng)結構日趨復雜,層次繁多,信息交流不斷加強,自動化程度不斷提高,原先分離的各種活動在信息流的作用下得到整合.在這種情況下,傳統(tǒng)的啟發(fā)式研究已經無法滿足網絡擁塞控制的需要.因此從控制理論的角度來分析和研究網絡擁塞迅速成為了研究熱點問題.它采用定性分析與定量分析相結合、結構分析與功能分析相結合、靜態(tài)分析與動態(tài)分析相結合、局部分解與綜合集

2、成相結合、系統(tǒng)建模與計算機仿真相結合等先進的分析方法,從更加完備和綜合的角度來認識網絡系統(tǒng)及網絡擁塞現(xiàn)象.它將首創(chuàng)和奠定網絡系統(tǒng)中調節(jié)和控制過程普遍理論的基礎. 論文討論的擁塞控制的網絡背景是以盡力傳送(Best-effort)業(yè)務為主的互聯(lián)網,研究的目標是在不根本改變當前網絡風格的前提下通過對現(xiàn)有擁塞控制算法的改進和設計新的控制算法來提高網絡控制性能.論文的主要研究內容有:(1)分析了目前計算機網絡的擁塞現(xiàn)象及擁塞控制的目標;

3、(2)論述了計算機網絡仿真模型的建模原則、步驟和基于對象的網絡仿真模型的描述方法,給出了三層網絡仿真模型的基本結構;(3)研究了基于OPNET12.1網絡仿真軟件的計算機網絡仿真,建立了目前流行最廣的局域網介質訪問協(xié)議CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect,載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測)的模型,并進行了分析;(4)提出了網絡隨機延時情況下的雙端協(xié)同擁塞控制機制,給出了具

4、體的控制結構和控制算法,并通過OPNET進行仿真實現(xiàn),取得了明顯的控制效果;(5)對基于TCP傳輸協(xié)議的主動隊列管理算法RED算法和提出的改進算法PID-RED進行了仿真比較,給出了比較結論. 論文的研究工作得到了現(xiàn)場總線及自動化北京市重點實驗室開放資金的資助,是北京市網絡自動化創(chuàng)新團隊的理論研究分支之一.研究過程中得到了孫德輝教授,史運濤博士,李志軍博士的精心指導.論文在解決隨機網絡延時對網絡性能的影響以及主動隊列管理算法的改