随着互联网规模的增长,拥塞已经成为一个十分重要的问题。近年来,主动队列管理算法已成为端到端拥塞控制的一个研究热点。它通过评估网络状态、预测拥塞的出现,对分组进行有目的的丢弃,从而可以使发送端更及时地了解到网络状况并调整发送速率。但是现有算法在响应速度、稳定性及环境敏感性等方面仍有缺陷。对此,本文提出了一种PID(Proportional Integral Differential)主动队列管理算法,并在NS2(Network Simulator V2)网络仿真器上对算法进行了验证。具体研究工作包括: 对TCP流量模型的研究:网络拥塞控制领域属于自动控制和计算机科学两个学科的交叉点。目前越来越多的控制论专家投身其中,出现了许多关于网络流量的控制理论及网络模型。其中,V.Misra等人于2000年基于流体流(fluid flow)理论,提出了在AQM(Active Queue Management)作用下TCP拥塞窗口的动态模型。该模型较为准确的描述了TCP传输流的行为,被研究人员广为采用。但模型在推导过程中的一些近似却使得模型在某些情况下可能对网络行为描述不精确。本文对此从理论和实验结果两方面进行了详细分析,并对原模型进行了改进。 基于改进的模型,把一种基于D域稳定的PID及类PID设计方法用于AQM控制器的设计。通过在复平面上设定一组理想的D稳定域,使得闭环系统的根都在D稳定域内,从而保证闭环系统的良好性能。 为了进行仿真实验,在NS2仿真器基础上扩展了PID主动队列管理算法,以此也展示了扩展NS2仿真器功能的一般性原理。对比仿真实验结果表明,新的PID算法具有更好的综合性能。 本文的研究成果对于网络拥塞控制研究具有很好的参考价值。