基于混合控制的网络拥塞控制系统研究

【摘要】随着通信和信息技术的飞速发展,网络应用领域变得更加广泛,深刻影响着人们的日常工作和生活。由于网络的应用范围在不断扩大,网络用户的数量也在逐年增加,这使得网络状况逐渐恶化,从而出现网络拥塞现象。网络处于拥塞状态下的直接后果是网络性能的降低,主要表现在：网络带宽利用率大幅下降；数据包大量丢失；在极端条件下甚至会使整个网络出现崩溃现象。因此对网络拥塞问题采取有效的控制策略,优化网络的性能、使网络能够正常有效地运行受到了许多研究者的关注。混合控制是经典控制理论中的一种方法,他是在反馈控制器的基础上增加一补偿结构(参数扰动)以实现精度或干扰能力较高的控制任务。混合控制方法的优点在于对系统参数不确定的情况下,能够很好地延迟分岔从而保证其稳定的动力学行为,具有很强的适用性。近年来,对于网络拥塞控制系统动力学模型方面的研究十分活跃,本论文的主要工作和创新之处体现在：1.为了提高混合控制算法在网络拥塞控制系统中的适用范围,本文将混合控制方法应用于互联网拥塞控制系统流体流模型(Fluid-FlowModel)中,采用延迟或者消除分岔的思想,从而扩大系统的稳定性区间。通过调节混合控制的控制参数,控制Hopf分岔的发生。利用中心流行定理和正规形理论,得到Hopf分岔的方向并分析了分岔周期解的稳定性。2.同时,本文结合混合控制方法对高带宽时延乘积网络XCP(eXplicitControlProtocol)系统进行分岔控制。根据Routh-Hurwitz稳定性判别准则判断受控系统的稳定性并通过Hopf分岔定理来求解受控系统的平衡点,理论分析了受控系统的稳定性。为了验证本文算法的有效性,对本文算法进行Matlab实验仿真,进一步验证了本文算法理论推导的正确性。结论均表明,通过调节参数该算法能够很好地控制分岔现象,提高了系统的性能和资源利用率,同时保证了网络带宽的合理的利用和网络的正常运行。
【作者】吴婷婷；
【导师】王年；
【作者基本信息】安徽大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】拥塞控制；混合控制；Hopf分岔；高带宽时延乘积；XCP；

【参考文献】
[1]何彬.商标注册中的通用名称认定[D].华东政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[2]许程明.基于C/S和B/S结构的研究生就业管理信息系统开发[D].西安电子科技大学,2003.
[3]张志力.(Ti,W,Mo)C基金属陶瓷制备及组织、性能研究[D].华中科技大学,材料学,2013,硕士.
[4]程晋石,李帮义,龚本刚.再制造供应链的回收责任转移模型[J].控制与决策,2013,06:909-914+919.
[5]姜洋.抗阻训练对衰老小鼠肝脏AMPK/SIRT1/NF-kB信号通路介导的炎症反应的影响[D].华东师范大学,运动人体科学,2013,硕士.
[6]陈伟君.组件对象技术在旅游信息系统开发中的应用研究[D].广东工业大学,软件工程,2004,硕士.
[7]许志献.高强高模碳纤维用高等规度聚丙烯腈的制备及性能研究[D].北京化工大学,材料学,2008,博士.
[8]李旭芳.外资进入对我国农业产业安全的影响研究[D].湖南科技大学,应用经济学,2013,硕士.
[9]江昼,王虎魂.基于SWOT分析的经济发达地区经济转型思路探讨研究——以张家港市体育旅游发展研究为例[J].南京体育学院学报(自然科学版),2014,05:148-154.
[10]马志霞,孙赞东,白海军,孙文博,张大伟.三维三分量VSP多种波场分离方法对比[J].石油地球物理勘探,2010,02:219-224+320+158.
[11]陈辉1,2,韩崇昭1.多距离假设纯方位伯努利滤波器的设计[J].控制与决策.
[12]钟琳琳.《诉讼游戏》的反讽艺术[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[13]王昭磊1a,徐利杰2,王青1a,董朝阳1b.基于局部交叠异步切换的网络控制系统故障检测[J].控制与决策.
[14]杨雯涵.基于BPR的M公司财务报销流程管理控制研究[D].中国海洋大学,会计（专业学位）,2014,硕士.
[15]夏春学,杨晓江,崔宝民,刘太新.唐钢150tLF钢包精炼炉快速脱硫工艺实践[J].河南冶金.2005(01)
[16]王聪聪.秦艽组四种植物谱系地理与物种分化研究[D].西北大学,中药生物工程,2013,硕士.
[17]单国英.综合业务接入网IP RAN的本地网组网模式研究[D].吉林大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[18]刘磊.中国海洋油气业产业安全评价研究[D].中国海洋大学,产业经济学,2014,硕士.
[19]唐宁.导学案在初中英语教学中的应用[D].首都师范大学,学科教学,2014,硕士.
[20]宫华,唐立新.并行机生产与具有等待时间限制的成批运输协调调度问题[J].控制与决策,2011,06:921-924.
[21]钟镇奎.淤泥土深基坑土方开挖施工质量控制[J].广东建材,2005,10:56-57.
[22]丁永秀.生态视野下的海子诗歌研究[D].曲阜师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[23]袁青.基于投影面的三维物体剖面图的自动生成算法[D].西安科技大学,应用数学,2013,硕士.
[24]於毅.城市道路交通状态判别方法研究[D].北京交通大学,2007.
[25]黎静华,栗然.基于知识粗糙度的多变量决策树在变压器故障诊断系统中的应用[J].电力自动化设备,2005,10:40-43.
[26]王乙.我国义务教育阶段学校自主性问题研究[D].东北师范大学,教育经济与管理,2012,硕士.
[27]唐小平,白超英,刘宽厚.伪谱法分离波动方程弹性波模拟[J].石油地球物理勘探,2012,01:19-26+188+192.
[28]郑健惠.深圳市地铁工程施工期间交通疏解问题研究[D].湖南大学,建筑与土木工程,2003,硕士.
[29]范逵,周晓波.高动态场景的图像融合优化和实时应用[J].中国图象图形学报,2014,06:940-945.
[30]周永红.基于客户关系管理的个性化信息服务分析[J].情报杂志,2004,11:28-29+32.
[31]蒋佳宇.日本民主党执政时期对华政策研究[D].吉林大学,国际政治,2013,硕士.
[32]钟鸣.Canagliflozin对2型糖尿病的治疗作用:系统评价及Meta分析[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[33]关欣,孙贵东,衣晓,郭强.基于不等长序列相似度挖掘的数据关联算法[J].控制与决策.
[34]王斯琴高娃.蒙古族大学生归因方式、学习动机与学习成绩的关系研究[D].内蒙古师范大学,应用心理学,2011,硕士.
[35]刘栋,陈颖,沈沉,孙英云,李锐.电力应急预案数字化方法研究[J].电力系统自动化,2009,21:48-52.
[36]于澄洁.首届全国高校图书馆服务创新案例大赛暨研讨会综述[J].科技文献信息管理,2014,03:42-46.
[37]宫峥嵘.三七产地土壤肥力状况和三七植株养分分布特征研究[D].华中农业大学,植物营养,2014,硕士.
[38]郑小英,王洪富,马春兰,赵力.农业灌溉节水节能前景与灌溉设备发展的研究[J].排灌机械.1992(04)
[39]李溢铮.情绪状态和场景复杂度对情绪跳出效应影响的眼动研究[D].湖南师范大学,发展与教育心理学,2014,硕士.
[40]刘峥奇.基于集成产品开发的GN公司产品研发流程优化研究[D].厦门大学,工商管理,2014,硕士.
[41]何磊.肝门部胆管癌临床分析[D].延安大学,外科学,2014,硕士.
[42]蔡娟.有限群子群的正规性对群可解性与幂零性的影响[D].山西师范大学,基础数学,2013,硕士.
[43]宋永涛,党涛.大庆粉煤灰综合利用雏议[J].油田地面工程.1989(05)
[44]朱志坤.航空复杂回转件高效数控加工工艺研究[D].南昌航空大学,航空宇航制造工程,2013,硕士.
[45]李茜.《燕赵都市报》雾霾报道研究[D].河北大学,新闻与传播,2014,硕士.
[46]张天顺.四点接触球轴承真空跑合装置控制系统设计与实现[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[47]沈春芳.小学文化传统教育的价值与路径研究[D].苏州大学,课程与教学论,2014,硕士.
[48]邓淑芳.强电离放电绿色化学研究[D].大连海事大学,环境科学,2004,硕士.
[49]贺增昊.具有目的域约束的不完全量测下满意状态估计研究[D].南京理工大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[50]王鑫.裴氏升血颗粒防治非霍奇金淋巴瘤患者化疗后骨髓抑制的临床研究[D].甘肃中医学院,中西医结合临床,2014,硕士.