基于模糊控制理論的主動隊列管理算法研究
發(fā)布時間:2021-07-20 05:01
隨著互聯網技術的發(fā)展以及網絡用戶數量的不斷增加,網絡擁塞問題變得越來越嚴重,單純依靠TCP源端的流量控制機制很難完全解決網絡擁塞問題,因此,作為端算法補充手段的主動隊列管理(Active Queue Management, AQM)算法成為了網絡擁塞控制領域的研究熱點。由于網絡的強非線性和時變特點,經典的固定參數的主動隊列管理算法已經不能滿足其性能要求,因此需要設計能夠更好地適應網絡環(huán)境變化的AQM算法。本文采用模糊控制來設計AQM算法,取得的主要成果如下:(1)提出了一種基于T-S (Takagi-Sugeno)模糊模型的PI(proportional-integral)主動隊列管理算法。針對網絡擁塞控制系統(tǒng)的非線性和時變特點,基于T-S模糊模型,采用網絡擁塞控制系統(tǒng)的多個基于不同穩(wěn)態(tài)工作點的局部線性化模型來逼近非線性網絡擁塞控制系統(tǒng)模型,在此模型的基礎上采用PI控制器設計了新的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AQM算法。采用T-S模糊模型對TCP/AQM系統(tǒng)進行非線性建模,基于該模型采用狀態(tài)反饋控制設計了新的AQM算法,根據Lyapunov理論給出了系...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 網絡擁塞控制研究背景及意義
1.2 網絡擁塞和擁塞控制算法
1.2.1 網絡擁塞的含義
1.2.2 網絡擁塞產生的原因
1.2.3 擁塞控制算法的分類
1.3 TCP源端擁塞控制算法的研究現狀
1.4 主動隊列管理算法的研究現狀
1.4.1 經典AQM算法及其改進算法
1.4.2 基于控制理論的AQM算法
1.5 本文所作的工作及章節(jié)安排
2 模糊控制理論
2.1 模糊控制及控制器設計
2.1.1 模糊控制基礎
2.1.2 模糊控制器設計
2.2 T-S模糊模型
2.2.1 T-S模糊模型的結構
2.2.2 T-S模糊模型的求取
2.2.3 T-S模糊控制器設計
2.3 本章小結
3 基于T-S模糊模型的PI主動隊列管理算法
3.1 T-S模糊PI算法設計
3.2 T-S模糊PI參數設置
3.3 仿真實驗與結果分析
3.3.1 仿真軟件NS2簡介
3.3.2 仿真環(huán)境與參數配置
3.3.3 不同仿真場景下的算法性能分析
3.4 本章小結
4 基于T-S模糊模型的狀態(tài)反饋控制AQM算法
4.1 網絡擁塞控制系統(tǒng)的T-S模糊模型
4.2 基于T-S模糊模型的狀態(tài)反饋控制器設計
4.2.1 控制器設計
4.2.2 穩(wěn)定性分析
4.3 算法參數設置
4.4 仿真實驗與結果分析
4.4.1 仿真環(huán)境與參數配置
4.4.2 不同仿真場景下的算法性能分析
4.5 本章小結
5 基于隊列和速率的模糊控制AQM算法
5.1 算法設計思想
5.2 控制器設計
5.2.1 基本的二維輸入模糊控制器設計
5.2.2 基于隊列的模糊控制器
5.2.3 基于速率的模糊控制器
5.2.4 控制器合成
5.3 仿真實驗與結果分析
5.3.1 仿真環(huán)境與參數配置
5.3.2 不同仿真場景下的算法性能分析
5.4 本章小結
6 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
致謝
附錄
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]TCP網絡的非線性自適應滑?刂芠J]. 葉成蔭,井元偉. 東北大學學報(自然科學版). 2012(11)
[2]不確定時滯TCP網絡中基于T-S模型的滑模AQM算法[J]. 閆明,顏閩秀. 控制與決策. 2012(01)
[3]預測控制主動隊列管理算法的設計與分析[J]. 王萍,陳虹,盧曉暉. 通信學報. 2011(09)
[4]一種基于速率的PI主動隊列管理機制[J]. 何施茗,張大方,謝鯤. 小型微型計算機系統(tǒng). 2011(07)
[5]一種自適應主動隊列管理算法ABlue[J]. 馮偉,陳元琰,胡愚,王斌. 計算機工程. 2011(10)
[6]基于自適應全局滑?刂频闹鲃雨犃泄芾硭惴╗J]. 葉成蔭. 科學技術與工程. 2011(13)
[7]SABlue:一種帶加速因子的自適應AQM算法[J]. 陳偉杰,王萬良,蔣一波,鄭建煒. 電子與信息學報. 2011(02)
[8]采用自適應神經元的隨機指數標記策略[J]. 姚夢凱,黃文君,譚平. 計算機應用研究. 2011(01)
[9]基于速率和隊長的大時滯網絡AQM算法[J]. 鄭博,孟相如,李歡,蔣靜芝. 計算機工程. 2010(20)
[10]模糊神經元自適應PID控制AQM算法[J]. 孫金生,李彬. 東南大學學報(自然科學版). 2010(S1)
碩士論文
[1]基于控制理論的主動隊列管理算法研究[D]. 杜飛.南京理工大學 2012
[2]基于T-S模糊控制理論的網絡擁塞控制算法研究[D]. 李彬.南京理工大學 2010
本文編號:3292185
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 網絡擁塞控制研究背景及意義
1.2 網絡擁塞和擁塞控制算法
1.2.1 網絡擁塞的含義
1.2.2 網絡擁塞產生的原因
1.2.3 擁塞控制算法的分類
1.3 TCP源端擁塞控制算法的研究現狀
1.4 主動隊列管理算法的研究現狀
1.4.1 經典AQM算法及其改進算法
1.4.2 基于控制理論的AQM算法
1.5 本文所作的工作及章節(jié)安排
2 模糊控制理論
2.1 模糊控制及控制器設計
2.1.1 模糊控制基礎
2.1.2 模糊控制器設計
2.2 T-S模糊模型
2.2.1 T-S模糊模型的結構
2.2.2 T-S模糊模型的求取
2.2.3 T-S模糊控制器設計
2.3 本章小結
3 基于T-S模糊模型的PI主動隊列管理算法
3.1 T-S模糊PI算法設計
3.2 T-S模糊PI參數設置
3.3 仿真實驗與結果分析
3.3.1 仿真軟件NS2簡介
3.3.2 仿真環(huán)境與參數配置
3.3.3 不同仿真場景下的算法性能分析
3.4 本章小結
4 基于T-S模糊模型的狀態(tài)反饋控制AQM算法
4.1 網絡擁塞控制系統(tǒng)的T-S模糊模型
4.2 基于T-S模糊模型的狀態(tài)反饋控制器設計
4.2.1 控制器設計
4.2.2 穩(wěn)定性分析
4.3 算法參數設置
4.4 仿真實驗與結果分析
4.4.1 仿真環(huán)境與參數配置
4.4.2 不同仿真場景下的算法性能分析
4.5 本章小結
5 基于隊列和速率的模糊控制AQM算法
5.1 算法設計思想
5.2 控制器設計
5.2.1 基本的二維輸入模糊控制器設計
5.2.2 基于隊列的模糊控制器
5.2.3 基于速率的模糊控制器
5.2.4 控制器合成
5.3 仿真實驗與結果分析
5.3.1 仿真環(huán)境與參數配置
5.3.2 不同仿真場景下的算法性能分析
5.4 本章小結
6 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
致謝
附錄
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]TCP網絡的非線性自適應滑?刂芠J]. 葉成蔭,井元偉. 東北大學學報(自然科學版). 2012(11)
[2]不確定時滯TCP網絡中基于T-S模型的滑模AQM算法[J]. 閆明,顏閩秀. 控制與決策. 2012(01)
[3]預測控制主動隊列管理算法的設計與分析[J]. 王萍,陳虹,盧曉暉. 通信學報. 2011(09)
[4]一種基于速率的PI主動隊列管理機制[J]. 何施茗,張大方,謝鯤. 小型微型計算機系統(tǒng). 2011(07)
[5]一種自適應主動隊列管理算法ABlue[J]. 馮偉,陳元琰,胡愚,王斌. 計算機工程. 2011(10)
[6]基于自適應全局滑?刂频闹鲃雨犃泄芾硭惴╗J]. 葉成蔭. 科學技術與工程. 2011(13)
[7]SABlue:一種帶加速因子的自適應AQM算法[J]. 陳偉杰,王萬良,蔣一波,鄭建煒. 電子與信息學報. 2011(02)
[8]采用自適應神經元的隨機指數標記策略[J]. 姚夢凱,黃文君,譚平. 計算機應用研究. 2011(01)
[9]基于速率和隊長的大時滯網絡AQM算法[J]. 鄭博,孟相如,李歡,蔣靜芝. 計算機工程. 2010(20)
[10]模糊神經元自適應PID控制AQM算法[J]. 孫金生,李彬. 東南大學學報(自然科學版). 2010(S1)
碩士論文
[1]基于控制理論的主動隊列管理算法研究[D]. 杜飛.南京理工大學 2012
[2]基于T-S模糊控制理論的網絡擁塞控制算法研究[D]. 李彬.南京理工大學 2010
本文編號:3292185
本文鏈接:http://www.sikaile.net/guanlilunwen/ydhl/3292185.html
最近更新
教材專著