论文部分内容阅读
本文将控制理论引入到网络通讯中,采用显示速率反馈机制对ABR业务流量进行控制,解决可控流的拥塞问题。分别给出了目前常见的两种缓冲队列模型:先入先出(FIFO)缓冲队列模型和每一流量(Per-flow)缓冲队列模型,并在此基础上针对实际网络中存在的传播时延、负载、用户数量等不确定因素进行分析,设计ABR流量速率控制器。研究的主要内容及创新点如下:
首先,研究ATM网络的基本原理及ABR业务流量的控制原理。
其次,基于FIFO缓冲队列模型,采用经典控制理论设计双预测PI控制器,并利用Routh稳定性判据给出了模型不匹配情况下闭环系统稳定的充要条件,解决了传播时延经常发生变化造成网络服务质量下降的问题;采用智能控制理论设计神经网络控制器,利用改进的粒子群优化算法对神经网络进行训练,克服了传统神经网络控制器训练速度慢、易陷入局部极值点的缺陷。最终设计的神经网络控制器不依赖于网络的数学模型,消除了网络模型难以精确获得对控制产生的影响。
最后,基于Per-flow缓冲队列模型,将经典控制理论与智能控制理论相结合,设计含有Smith预估补偿器的智能PID控制器,利用改进的粒子群优化算法对PID控制器的参数进行调节。所设计的控制器不但可以自动适应网络负载、时延的变化,并且还能消除反馈时延给控制带来的不利影响。