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随着互联网的飞速发展,网络规模迅速扩大,应用类型不断丰富,用户数量急剧增加,网络拥塞也日益严重。网络拥塞直接导致整个网络性能下降。网络拥塞控制是改善整个网络性能的主要手段。同时随着新一代主干网的发展和各种新型应用对数据传输需求的不断提高,传统网络拥塞控制算法在高速网络中性能严重下降。因此研究适用于高速网络的拥塞控制算法成为网络研究中新的热点。本文首先采用非线性动力学分析方法,建立高速网络拥塞控制系统的非线性动力学模型。然后借助非线性动力学和控制理论,分析高速网络拥塞控制系统的复杂非线性动力学行为,并对其进行控制。相对传统基于测量和仿真的网络拥塞控制研究方法,可以得到更为精确的结论,更能深入研究网络拥塞控制系统内在机制。这为研究高速网络拥塞发生本质原因提供方法,为设计适合高速网络拥塞控制算法提供思路,具有非常重要的理论意义和应用价值。本论文的主要工作和创新之处体现在：(1)深入研究了高速TCP LogWestwood+网络拥塞控制协议,详细分析了TCP LogWestwood的拥塞窗口cwnd对数增加策略和TCP LogWestwood+的流体流模型(fluid-flow model)。并进一步深入分析了源端采用TCP LogWestwood+流,链路端路由器采用RED(Random Early Detection)算法时整个网络拥塞闭环反馈控制机制,建立了简单哑铃型拓扑网络结构的TCP LogWestwood+/RED离散非线性动力学模型。(2)运用非线性动力学理论分析了TCP LogWestwood+/RED网络拥塞控制系统的参数稳定区间和复杂非线性动力学行为,如分岔和混沌,并以RED控制参数、TCP连接数和传输延迟作为分岔参数,用分岔图和李雅普诺夫(Lyapunov)指数直观表明了系统存在倍周期分岔和混沌现象。(3)为了消除混沌行为对TCP LogWestwood+/RED网络拥塞控制系统的不利影响,稳定系统混沌轨道,引入了一种既包含参数摄动又包含状态反馈的混合控制(?)(hybrid control)算法,对该系统进行了混合控制。理论分析和数值仿真表明,该方法可以有效地延迟分岔产生,甚至在一定参数范围内完全消除混沌行为,从而扩大了系统稳定区间。