1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展和用戶對服務質(zhì)量需求的提高，“擁塞”成為通信網(wǎng)絡發(fā)展的“瓶頸問題”。高速通信網(wǎng)絡擁塞控制是通信界與控制界的前沿熱點領域。本文側(cè)重研究ATM網(wǎng)絡和高速TCP網(wǎng)絡擁塞控制算法的設計和穩(wěn)定性分析。 本文首先針對ATM網(wǎng)絡ABR業(yè)務流量管理問題，基于隨動控制結構，考慮時延對系統(tǒng)的影響，提出了一種基于離散模型的改進的ABR流量控制算法，給出了保證時滯系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定的參數(shù)選擇方法，實現(xiàn)了擁塞避免和可用帶寬的動態(tài)公平分配

2、，改進了現(xiàn)有算法的結果。 為提高系統(tǒng)響應速度，簡化算法，本文提出了一種快速隊列跟蹤控制器。所設計的控制器包含兩部分：跟蹤控制器和前饋控制器，分別實現(xiàn)了對給定期望隊列長度的靜態(tài)無差跟蹤和對可用帶寬干擾的有效抑制。通過嚴格的理論推導，得到了保證系統(tǒng)控制器和閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)范圍，同時獲得了在高突發(fā)性VBR業(yè)務背景下不同鏈接的Max-Min動態(tài)公平性。該算法實現(xiàn)簡單，所需參數(shù)少，可適應較大范圍變化的回路時延。 文章的第三部分充

3、分考慮廣域網(wǎng)大傳輸時延和高帶寬時延積特征，以緩沖區(qū)內(nèi)隊列長度為QoS衡量尺度，將ABR可用帶寬視為系統(tǒng)的未知有界擾動信息，設計雙Smith預估器，從時域和頻域兩個角度出發(fā)分別分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時為抑制模型失配信息和控制器輸入飽和問題，分別設計了反饋濾波器和輔助控制器。該方案可在較大回路時延和時延抖動環(huán)境下穩(wěn)定運行，由可用帶寬波動引起的響應可被完全抑制，且不需要測量可用帶寬信息。 文章接下來針對基于模型擁塞算法中對網(wǎng)絡模型理想

4、化、線性化等不足，基于ER反饋控制機制，設計了Fuzzy-PID型ER．控制器。不需對通信網(wǎng)絡系統(tǒng)精確建模，根據(jù)網(wǎng)絡動態(tài)特性，充分考慮飽和非線性因素的影響，通過合理選擇控制參數(shù)，制定了具有較強適應性的控制規(guī)則，分別優(yōu)化PID參數(shù)，該方案結合傳統(tǒng)PID和Fuzzy推理的優(yōu)點，結構簡單，易于實現(xiàn)。針對多種網(wǎng)絡環(huán)境進行了仿真驗證，分析了可用帶寬、回路時延、比例因子等因素對系統(tǒng)性能的影響。仿真結果表明該設計方案具有較好的適應性和魯棒性。

5、 本文的最后一部分研究HSTCP主動隊列管理算法的設計。首先分析了HSTCP網(wǎng)絡環(huán)境的特點和動態(tài)窗口調(diào)整策略與傳統(tǒng)TCP的區(qū)別。利用局部線性化的方法將HSTCP非線性模型簡化為二階線性時滯系統(tǒng)。在此基礎上，設計了通用PI控制器，稱為SPI，解析證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，給出了自適應選擇控制參數(shù)的方法。該方法同時適用標準TCP和HSTCP。運用NS2進行擴展的仿真研究，并與去尾算法的性能進行了比較。仿真結果證實了SPI控制器在兩種異構流下的有效