一种改进的TCP友好拥塞控制算法

比较和分析了各种TCP友好拥塞控制算法,提出了能避免瞬时突发流干扰的拥塞控制算法.该算法根据TFRC算法模型,改进了模型参数的计算方法,并在网络发生拥塞时,利用"最小速率限制定时器"确定网络拥塞时按最小速率发送所持续的时间,从而避免瞬时突发流对网络带宽估计的影响,实现网络拥塞的准确判断,保证传输的平稳性和有效性.     

一种基于CAPPROBE带宽估计的TCP Westwood算法

无线局域网中,传统拥塞控制算法往往把因信道错误引发的丢包归因于网络拥塞,进而不必要地减小拥塞窗口(cwnd),导致传输性能下降.为了解决这个问题,TCP Westwood(TCPW)算法通过监听ACK流估计网络带宽,以此调整拥塞算法的参数.在TCPW中引入更准确的CAPPROBE带宽估计,提出并实现了一种TCPW CARPROBE的网络拥塞算法(TCPWC).该算法通过设计ACK双包机制和CAPPROBE算法获得更精确的瓶颈链路带宽估计值,合理调整cwnd和慢启动算法的阈值(ssthresh),避免拥塞控制机制的过度反应,从而提高无线网络的传输性能.在NS3仿真环境实验中,该算法与传统的TCP Tahoe、TCP Reno和TCP NewReno机制相比,不仅提高了网络吞吐量,而且具有友好性和公平性,从而验证算法的优越性.     

数据中心网络差分流传输控制协议研究

针对数据中心网络多对一通信流量产生TCP Incast拥塞导致吞吐量降低,以及小流易受大流影响难以满足应用截止时间要求等问题,提出了差分流传输控制协议(DFTCP)。DFTCP采用主动队列管理机制,利用显式拥塞通知机制传递拥塞信息,通过控制交换机队列长度来减少突发流分组的丢失以解决TCP Incast问题。DFTCP在终端服务器中对TCP流进行分类,当网络发生拥塞时,基于网络状态信息和流分类信息调节TCP拥塞窗口,通过对大流进行更大程度的拥塞退避从而减小其对网络中其他TCP流传输性能的影响,进而减少小流完成传输的时间,解决小流高延迟的问题。仿真实验表明:与传统TCP相比,DFTCP能够避免因TCP Incast拥塞导致的吞吐量崩溃;与数据中心传输控制协议(DCTCP)相比,DFTCP能够减少小流传输完成的时间,同时DFTCP能够实现共享同一链路的多个大流快速收敛,保证公平性。     

基于RTCP的实时流式传输拥塞控制算法

提出了一种基于RTCP报告的实时流式传输拥塞控制算法——RCC算法(RTCP-based Congestion Control),解决了在传统IP网络中传输实时流媒体时的拥塞问题.算法以Padhye吞吐率模型为基础,利用RTCP报告携带的相关信息进行拥塞控制,一方面为发送速率的短期大幅变化进行了平滑处理,提高了流式传输的质量,另一方面使多媒体流的传输在与TCP流共存的时候具有较好的TCP友好性和较小的侵略性.     

TCP友好的拥塞控制研究

本文提出了一种基于动态AIMD的TCP友好(TCP-friendly)的流控算法.它不仅能够为因特网中的多媒体业务增加流量控制的手段,而且还可以保证RTP流和TCP流之间流量的公平性.此外,该算法还具有较低的丢包率的优点.     

长距离高带宽环境下FAST TCP的结构与性能分析

FASTTCP是一种全新的面向长距离高带宽环境的TCP协议,它从根本上改变了传统TCP的拥塞控制机制。本文详细介绍了FASTTCP的结构组成,并从带宽利用率、TCP友好性以及公平性等多个方面对它的性能与传统TCP进行了比较分析。证明了它在长距离高带宽环境下较传统TCP具有非常大的优势。     

H.264 FMO码流率失真优化调度算法

UDP(User Datagram Protocol)比TCP(Transmission Control Protocol)更适合于对传输的及时性有要求的流媒体,但是实际应用中遇到了分组丢失的严峻挑战.这篇论文中,通过丢弃特定的NALU(Network Access Layer Unit)来详细分析了采用FMO(Flexible Macroblock Ordering)编码选项的H.264码流的抗误码性能,并根据实际的实验数据,获得UDP信道的传输曲线,建立了UDP信道模型.在分析H.264 FMO码流传输性能的基础上,结合UDP信道模型,提出了H.264 FMO码流率失真优化调度算法.仿真结果表明,相对于其他的调度算法,该算法在UDP信道环境下可以获得更优越的传输性能,并保证了UDP分组对TCP分组的友好性.     

TCP友好速率控制算法及其在无线环境中的性能局限性

TCP友好的速率控制协议是为在Internet有线环境中的流媒体传输提供平滑数据发送率并和TCP协议兼容所设计.本文将分析和比较TCP友好的速率控制协议在有线和无线环境中的性能,并针对TCP友好的速率控制协议在无线环境中的局限性作相应分析.     

基于最优化流控的TCP拥塞控制改进算法MReno

应用最优化流控理论,给出TCP Reno算法的一个对偶模型,把该模型与REM算法相结合,得到一个新的TCP网络拥塞控制算法(MReno),并对其进行模拟实验.结果表明,MReno算法可以使源端获得最大资源利用率,能够保证网络的整体优化,MReno算法比Reno算法有更好的公平性和稳定性.     

TCP友好速率控制算法及其在无线环境中的性能局限性

TCP友好的速率控制协议是为在Internet有线环境中的流媒体传输提供平滑数据发送率并和TCP协议兼容所设计.本文将分析和比较TCP友好的速率控制协议在有线和无线环境中的性能,并针对TCP友好的速率控制协议在无线环境中的局限性作相应分析.     

基于模糊变结构控制设计一种鲁棒主动队列管理算法

基于模糊逻辑控制(FLC)提出了一种主动队列管理(AQM)算法.该算法将滑模控制器(SMC)和PI控制器相结合,综合了二者的优点,既对网络模型的不确定性、网络参数的时变性以及非TCP流所引起的网络抖动具有很强的鲁棒性,又可以通过PI控制使稳态误差最小.仿真结果表明该算法可以获得好的暂态和稳态响应,结果也表明在网络条件变化的情况下,该算法优于传统的PI控制和传统的变结构控制.     

基于信号补偿的鲁棒控制方法

对于具有多种类型不确定性的系统 ,研究实现不同类型鲁棒控制性能的鲁棒控制系统设计问题 ,提出基于信号补偿的鲁棒控制方法。该方法与现有的基于系统传递特性或输入输出特性的方法不同 ,它将系统所具有的不确定性对闭环系统控制性能的影响视为等价干扰的影响 ,在对标称受控对象设计的标称控制器的基础上加入一鲁棒补偿器 ,产生鲁棒补偿信号 ,抵消或抑制等价干扰的影响 ,实现鲁棒控制。该方法设计的鲁棒控制器结构意义明确 ,参数易于在线整定     

输入受限的非线性网络系统全局滑模控制

针对动态TCP网络的拥塞问题,在输入受限情况下,基于全局滑模控制理论设计了一种主动队列管理(AQM)算法.该算法消除了滑模控制的到达阶段,保证网络系统在整个控制过程中的鲁棒性.对于TCP/IP网络中存在的网络模型的不确定、网络参数的时变性以及非TCP适应流所引起的网络振动,该算法可以获得良好的暂态和稳态响应.仿真结果表明该算法可以使队列长度快速收敛到设定值,同时维持较小的队列振荡,尤其是在网络条件变化的情况下,该算法优于传统的PI控制和滑模控制.     

基于扩展观测器的电液负载模拟器自适应鲁棒控制

针对电液负载模拟器中传感器测量噪声干扰和未知的外部扰动引起的跟踪精度不高的问题,提出了一种基于扩展观测器的自适应鲁棒控制器。利用扩展观测器估计系统中未知的模型不确定性并进行补偿,同时,在观测器和控制器的自适应模型补偿器设计中,将实际状态值替换为相应的期望信号值,以减少测量噪声的干扰,控制器和扩展观测器中的系统参数均通过参数自适应得到。利用Lyapunov理论进行了闭环系统的稳定性分析。仿真结果表明,在不存在外部扰动的情况下,所提出的控制器能够达到更高的跟踪精度,而在存在外部扰动的情况下,所提出的控制器不仅保持了良好的跟踪性能,同时具有较强的鲁棒性。     

基于扩展观测器的电液负载模拟器自适应鲁棒控制

针对电液负载模拟器中传感器测量噪声干扰和未知的外部扰动引起的跟踪精度不高的问题,提出了一种基于扩展观测器的自适应鲁棒控制器。利用扩展观测器估计系统中未知的模型不确定性并进行补偿,同时,在观测器和控制器的自适应模型补偿器设计中,将实际状态值替换为相应的期望信号值,以减少测量噪声的干扰,控制器和扩展观测器中的系统参数均通过参数自适应得到。利用Lyapunov理论进行了闭环系统的稳定性分析。仿真结果表明,在不存在外部扰动的情况下,所提出的控制器能够达到更高的跟踪精度,而在存在外部扰动的情况下,所提出的控制器不仅保持了良好的跟踪性能,同时具有较强的鲁棒性。     

基于新型趋近律和扰动观测器的永磁同步电机滑模控制

为了提高永磁同步电机的转速控制性能,克服扰动对伺服控制的影响,提出了一种基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制方法.设计了一种新型趋近律,以解决传统趋近律滑模面趋近时间和系统抖振之间的矛盾,提高系统响应快速性.综合考虑系统存在内部参数摄动和外部负载扰动,设计了滑模扰动观测器,并将观测值前馈补偿到速度控制器输出端;将观测器切换增益设计为扰动观测误差的函数,以削弱滑模观测值抖振.仿真结果显示,与传统趋近律相比,采用新型趋近律可有效提高系统的响应速度,快速准确的跟踪速度阶跃信号;滑模观测器可准确的观测系统扰动的变化;当系统加入负载扰动时,PI控制最大转速波动值为75 r·min-1,而基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制最大转速波动值较小为30 r·min-1,鲁棒性更好.实验结果显示,采用基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制方法可以快速跟踪400 r·min-1的速度指令,调节时间为0.12 s,稳态跟踪误差为±4 r·min-1,且转速无超调;滑模观测器可准确无超调的估计系统扰动值,进一步提高系统的抗扰动性能;当电机以400 r·min-1稳速运行时,加入0.6 N·m的负载扰动,基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制方法最大转速波动为23 r·min-1,与PI控制相比,转速波动减小了8%.上述仿真和实验结果具有较好的一致性,表明基于新型趋近律和扰动观测器的滑模控制方法可以有效抑制滑模控制系统的抖振,提高转速控制系统的鲁棒性和动态响应性能.     

基于多工作点模型的高精度鲁棒伺服控制器设计

为了满足永磁同步电动机伺服系统的高精度应用需求,提出了一种基于多工作点模型的鲁棒控制器设计方法。该方法首先进行标称控制器设计,利用反馈线性化将电机模型变换为含有等价干扰的线性模型,并设计线性控制律,让标称控制系统跟踪参考输出信号,然后设计鲁棒补偿器,抑制等价干扰的影响,最后利用不同工作点的设计结果,确定最终鲁棒控制器参数。理论证明了该文闭环控制系统的鲁棒稳定性和鲁棒跟踪特性。实验结果表明所设计的鲁棒伺服控制系统在不同工作点下均具有期望的鲁棒转速跟踪特性和扰动抑制特性。     

同步磁阻电动机滑模变结构控制器的设计和仿真

介绍了具有轴向迭片各向异性转子的同步磁阻电动机（ALA－RSM）的结构特点及驱动装置滑模变结构控制器的原理和设计方法,通过数字仿真表明,滑模变结构控制器具有优良的控制性能,且对负载的变化和干扰不敏感,因转速可按预定值变化,而使控制系统高稳定性、鲁棒怀和快速响应等优点。     

静态结构化不确定性极小极大控制在网络中的应用

研究了具有静态结构化不确定性时滞系统的极小极大鲁棒控制问题.针对乘时二次型性能指标,运用Lyapunov方法得到极小极大鲁棒控制器的存在条件,并引入凸优化算法求解控制器最优参数和性能指标的最小上界.最后,将该算法应用于带有时滞因素的TCP网络拥塞控制中,使路由器的队列长度能够更快地收敛于期望值,并且稳态时的振荡很小.通过与其他方法的比较,说明了该方法在实际应用中的有效性与优越性.     

基于LMI方法的鲁棒AQM控制器设计

研究了因特网拥塞控制中的鲁棒主动队列管理(AQM)控制器设计问题. 基于Internet传输控制协议(TCP)拥塞避免机制的线性模型,根据AQM的设计要求, 首先将此问题转化为鲁棒镇定问题;然后利用线性矩阵不等式(LMI)方法得出了动态输出反馈控制器存在的充分条件,并给出了相应的设计方法. 最后,给出了控制器设计的算例并进行了仿真. 仿真结果表明所得出的控制器是可行和有效的,它不仅对全部网络参数鲁棒而且过渡时间短.