免费论文：基于控制理论的主动队列管理算法的研究与仿真

目前随着互联网的飞速发展，人们对于Internet的需求越来越大，对网络服务质量的要求也越来越高，网络拥塞现象越来越受到关注，对于拥塞控制的研究已经成为网络研究领域的热点之一。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，本文提出了一种模糊自适应PID主动队列管理算法，在NS2网络仿真器上对算法进行了验证，并将新算法在Linux内核中进行了实现和性能测试。具体研究工作包括：(1)分析了拥塞控制的产生原因和TCP/IP拥塞控制的运行机制，对网络系统模型进行了研究，推导了网络系统数学模型的线性化过程。(2)设计了基于模糊控制理论的模糊自适应PID网络拥塞控制方法，基于上述数学模型，应用模糊推理方法自适应的调节PID控制器参数，实现网络拥塞控制，从而使系统获得了良好性能。(3)在NS2仿真器上实现了模糊自适应PID主动队列管理算法。通过分析NS2仿真器功能原理，结合现有的结构扩展了NS2的队列管理功能，以支持新的算法，并设计了相关的仿真实验，与已有的算法进行对比，实验结果表明，模糊自适应PID算法具有更好的队列长度的控制能力和传输丢包率更小等良好性能。(4)模糊自适应PID算法在Linux中的设计和实现。分析和研究了Linux内核中流量控制的结构和运行机制，在深入理解的基础上，分别添加了网络层的队列规则功能和应用层的交互功能。队列规则实现了入队列，出队列，概率计算，重新入队列，初始化，撤销等方法，交互功能实现了命令的接受，命令的解释，参数转化等方法。从而使Linux能够支持模糊自适应PID算法。(5)Linux下模糊自适应PID算法的性能测试。在模糊自适应PID算法的实现基础上，在真实的网络流量的环境下，设计了对新算法性能进行测试的实验，实验结果表明新算法的性能和模拟实验下的结论是一致的。

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