Internet拥塞控制算法及其稳定性分析

摘要

从Internet拥塞控制算法的研究进展来看,所提出的算法不少都是启发式的算法.大多是先设计一个算法,然后通过仿真,再根据经验进行改进算法,缺乏利用系统的理论和方法来指导分析、设计拥塞控制领域的研究;另外仅仅利用仿真来模拟算法的实现,还是难以对网络的复杂情况做出全面的分析和预测,并不能保证拥塞控制算法的稳定性.本文主要针对Internet网络的拥塞控制算法进行了深入研究,在总结和分析已有研究成果的基础上,提出了若干新的拥塞控制算法;并利用控制理论中的Nyquist判据和Lyapunov方法对算法进行稳定性分析,从而得到保证网络拥塞控制算法稳定的充分条件.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1 Internet网络拥塞及其产生的原因

1.2 Internet拥塞控制算法的研究进展

1.2.1端到端的TCP拥塞控制算法

1.2.2路由器端的拥塞避免机制

1.2.3基于控制理论分析和设计的拥塞控制算法

1.2.4基于优化理论的拥塞控制算法

1.3当前拥塞控制领域的研究热点

1.4本文的主要内容及安排

1.5论文的主要贡献

第二章一类Internet拥塞控制算法的稳定性分析

2.1引言

2.2一类端到端拥塞控制算法的稳定性分析

2.2.1网络模型及准备

2.2.2稳定性分析

2.3一类原始算法(Prime Algorithm)的稳定性分析

2.3.1网络模型

2.3.2稳定性分析

2.3.3原始算法在Internet上的实施

2.3.4仿真例子

2.4一类原始-对偶算法(Prime-Dual Algorithm)稳定性分析

2.4.1网络模型

2.4.2稳定性分析

2.4.3原始-对偶算法在Internet上的实施

2.4.4网络仿真

2.5本章小结

第三章基于延迟的Internet拥塞控制算法稳定性分析

3.1引言

3.2网络模型及准备

3.3具传播延迟的拥塞控制算法全局稳定性分析

3.4自适应价格参数调整方案

3.5拥塞控制算法的实施

3.6仿真例子

3.7本章小结

第四章多源多链路TCP/RED网络的稳定性分析

4.1引言

4.2 TCP/RED的非线性模型

4.3 TCP/RED网络稳定性分析

4.4 TCP/RED的参数配置

4.5数值例子及仿真

4.6本章小结

第五章基于模糊逻辑的端到端自适应拥塞控制研究

5.1引言

5.2网络模型及准备

5.2.1模糊逻辑系统

5.2.2系统稳定性

5.2.3网络模型

5.3模糊逻辑自适应拥塞控制器

5.3.1拥塞控制器设计

5.3.2控制参数的调整算法

5.4仿真结果

5.5本章小结

第六章基于速率的多拥塞节点端到端拥塞控制研究

6.1引言

6.2问题描述与准备

6.2.1网络模型

6.2.2稳定状态分析

6.3基于LMI的状态反馈控制器设计

6.3.1状态空间方程

6.3.2极点配置在规定的圆盘内

6.3.3仿真例子

6.4最优控制器设计及其仿真结果

6.5本章小结

第七章总结及展望

7.1研究总结

7.2研究中存在的难题

7.3今后进一步的研究工作

参考文献

附录A：两个引理的证明

致谢

作者攻读博士学位期间发表和录用的论文