本文選題：主動(dòng)隊(duì)列管理 + T-S模糊模型�。� 參考：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的快速增長(zhǎng),網(wǎng)絡(luò)用戶和應(yīng)用的不斷增加,網(wǎng)絡(luò)擁塞成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。基于路由器的主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制,與TCP協(xié)議的擁塞控制相結(jié)合,是解決目前TCP網(wǎng)絡(luò)擁塞控制問(wèn)題的一個(gè)主要途徑。所以,主動(dòng)隊(duì)列管理算法的研究是TCP網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)�？紤]到TCP網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)非線性和時(shí)滯特性,本文采用模糊控制來(lái)設(shè)計(jì)主動(dòng)隊(duì)列管理算法,主要的研究?jī)?nèi)容有：(1)建立了TCP網(wǎng)絡(luò)速率流體流模型的T-S模糊模型。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),建立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。(2)提出了一種基于觀測(cè)器的主動(dòng)隊(duì)列管理算法�；赥CP網(wǎng)絡(luò)擁塞控制系統(tǒng)的T-S模糊模型,考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的狀態(tài)往往不完全可測(cè)以及系統(tǒng)中存在不確定性和時(shí)變性,設(shè)計(jì)了基于觀測(cè)器輸出的狀態(tài)反饋控制器。(3)提出了一種基于輸出反饋控制的主動(dòng)隊(duì)列管理算法�；赥CP網(wǎng)絡(luò)擁塞控制系統(tǒng)建立的T-S模糊模型,設(shè)計(jì)靜態(tài)輸出反饋控制器；進(jìn)一步考慮TCP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的不確定性,給出系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件,并且利用LMI工具箱求解控制器的參數(shù)。(4)提出了基于極小極大控制的主動(dòng)隊(duì)列管理算法�？紤]TCP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的高度變化以及存在的UDP流干擾等因素,在T-S模糊規(guī)則中加入干擾,設(shè)計(jì)極小極大控制器,避免了算法的保守性和放縮性引起的誤差；同時(shí)考慮系統(tǒng)中的參數(shù)不確定性和外界干擾,利用LMI求解極小極大控制器參數(shù)。利用MATLAB對(duì)以上算法進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,上述三種算法均能使路由器緩存隊(duì)列長(zhǎng)度在多種網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境下快速的收斂到期望值附近,并具有較好的穩(wěn)定性和魯棒性。最后對(duì)全文作出總結(jié),并提出了下一步研究的方向。
[Abstract]:With the rapid growth of network scale and the increasing of network users and applications, network congestion becomes an urgent problem. The active queue management mechanism based on router, combined with the congestion control of TCP protocol, is a main way to solve the congestion control problem of TCP network. Therefore, the research of active queue management algorithm is a hotspot in the field of TCP network. Considering the strong nonlinearity and time-delay characteristics of TCP network, the active queue management algorithm is designed by fuzzy control. The main research contents are as follows: (1) T-S fuzzy model of TCP network rate fluid flow model is established. Aiming at the nonlinear and time-varying characteristics of network congestion control system, a T-S fuzzy model is established. Several local linearization models of network congestion control systems based on different steady-state operating points are used to approximate the nonlinear network congestion control system models. (2) an observer based active queue management algorithm is proposed. Based on the T-S fuzzy model of TCP network congestion control system, the state of the network system is often not completely measurable, and there are uncertainties and time-varying in the system. A state feedback controller based on observer output is designed. (3) an active queue management algorithm based on output feedback control is proposed. Based on the T-S fuzzy model of TCP network congestion control system, the static output feedback controller is designed, considering the uncertainty of TCP network system, the sufficient condition of system stability is given. The LMI toolbox is used to solve the parameters of the controller. (4) an active queue management algorithm based on minimax control is proposed. Considering the high variation of network parameters and the existence of UDP flow interference in TCP network system, the interference is added to T-S fuzzy rules, and a minimax controller is designed to avoid the error caused by the conservatism and scaling of the algorithm. At the same time, considering the parameter uncertainty and external disturbance in the system, the minimax controller parameters are solved by LMI. The simulation results with MATLAB show that the above three algorithms can make the router cache queue length converge to the expected value quickly in many network simulation environments, and have good stability and robustness. Finally, the paper summarizes the full text and puts forward the direction of the next research.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.06

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本文編號(hào)：2080678