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基于主动队列管理的网络拥塞控制算法研究

作　者: 邵永刚
导　师: 孔金生
学　校: 郑州大学
专　业: 系统工程
关键词: 网络拥塞控制主动队列管理 RED算法 PID控制器内模控制
分类号: TP393.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 131次
引　用: 1次
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内容摘要

近年来,随着计算机网络规模和容量的迅速膨胀,网络拥塞已变得越来越严重,与此同时,各种各样的新型业务对网络服务质量也提出了更高的要求。网络拥塞及其控制的问题引起了国内外学者越来越多的关注,网络拥塞控制在避免网络拥塞、保证网络的稳定性、提高网络服务质量方面起着极其重要的作用,对网络拥塞控制进行研究具有重要意义。本文对基于主动队列管理的网络拥塞控制算法进行了深入的研究,主要工作和内容如下：(1)在对网络拥塞及其控制机制分析的基础上,对主动队列管理及网络拥塞控制方法进行了深入的研究和探讨。对OPNET网络仿真软件进行了分析和功能扩展,为应用该软件进行网络建模、网络拥塞控制仿真研究奠定了基础。(2)对网络拥塞控制模型进行研究和分析,建立了相应的网络模型。在对AQM中的经典RED算法分析的基础上,对基于PID的主动队列管理控制器进行了深入研究和探讨,给出了改进的PID主动队列管理网络拥塞控制器,该方法可有效实现主动队列管理,避免网络拥塞。仿真结果表明了该方法的有效性和可靠性。(3)针对大时滞网络的网络拥塞问题,对大时滞网络的主动队列管理方法进行了研究,对AQM路由器负载和延时进行了估测,给出了基于IMC-PID的大时滞网络AQM控制器,仿真结果表明利用该方法可有效实现大时滞网络的网络拥塞控制问题。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 引言  8-14
  1.1 研究的背景和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 网络仿真软件OPNET简介  10-13
    1.3.1 网络仿真  10-11
    1.3.2 OPNET仿真平台  11-13
  1.4 本文主要的工作内容  13-14
2 网络拥塞控制机制与主动队列管理分析  14-30
  2.1 引言  14
  2.2 拥塞控制  14-17
    2.2.1 网络拥塞  14-16
    2.2.2 拥塞产生的原因  16-17
  2.3 网络拥塞的控制机制  17-25
    2.3.1 基于源端的TCP拥塞控制机制  18-22
    2.3.2 基于中间节点的拥塞避免机制  22-25
  2.4 主动队列管理分析  25-30
    2.4.1 主动队列控制分析  25-27
    2.4.2 RED算法  27-30
3 基于PID的主动队列管理控制器  30-49
  3.1 引言  30
  3.2 网络拥塞控制模型  30-34
  3.3 RED算法的控制理论分析  34-36
  3.4 改进的PID拥塞控制算法分析  36-41
    3.4.1 PID拥塞控制器的设计  36-40
    3.4.2 PID拥塞控制器在AQM中的性能分析  40-41
  3.5 PID拥塞控制器在AQM中的性能仿真  41-49
    3.5.1 OPNET Modeler仿真建模  41-44
    3.5.2 仿真结果与分析  44-49
4 大时滞网络主动队列管理控制器  49-59
  4.1 引言  49
  4.2 AQM路由器负载和延时的估测  49-51
  4.3 基于IMC-PID的大时滞网络AQM控制器  51-55
    4.3.1 IMC-PID拥塞控制算法分析  51-52
    4.3.2 IMC-PID拥塞控制器  52-55
  4.4 IMC-PID控制器在大时滞网络中的AQM性能仿真  55-59
5 总结与展望  59-61
  5.1 总结  59
  5.2 展望  59-61
参考文献  61-64
致谢  64-65
个人简历在学期间发表的学术论文与研究成果  65

基于主动队列管理的网络拥塞控制算法研究

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