摘要随着网络的飞速发展，网络拥塞控制逐渐表现出越来越重要的作用。拥塞控制算法逐步从传统的端到端TCP流量控制过渡到引入中间节点的队列管理算法。主动队列管理算法（AQM)在近些年受到格外的关注。32736
本文在回顾网络拥塞控制算法发展过程之后，首先介绍了RED算法，并在其基础上改进了丢包率的计算，提出Gentle-RED算法。随后，本文引入控制理论，研究了PI算法，并用双线性变化的方法使之离散化，以适合仿真环境。接下来，本文在PI算法基础上编写PID算法程序，实现算法扩充。
最后，文章介绍了当今流行的一种网络仿真软件——NS2软件，并在该软件上进行了仿真实验，在分析trace文件基础上绘制图像，对各种算法的性能进行了更深一步的比较。文末，指出了进一步研究的思路。
关键词 网络拥塞控制 主动队列管理 RED Gentle-RED PI PID
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Internet congestion control algorithms based on control theory
Abstract
With the fast development of the Internet, congestion control of the internet has played a more and more important role nowadays. It has developed from the traditional end-to-end TCP traffic control to queue management algorithms involving nodes on line. The active queue management(AQM) algorithms have drawn attention from the world in recent years.
This article introduces the priciples of RED algorithms then improve the calculating methods and propose Gentle-RED algorithms after reviewing the development of network congestion control algorithms. Later, we introduce the theory of control and study another algorithm named PI and use bilinear transformation to get the digital controller to make it more suiltable to the simulation environment.Next,we write the algorithm of PID to enlarge the queue management algorithms.
In the end, we introduce one popular network simulation software called NS2 and run simulations on it.Based on the analysis of tracing files,we get some pictures to compare the characters of above algorithms.We also point out directions for further study.
Keywords network congestion control active queue management RED Gentle-RED PI PID
目 次
1 引言 1
2 RED算法及Gentle-RED算法 4
2.1 RED算法概述 4
2.2 RED算法分析 6
2.3 Gentle-RED算法概述 6
2.4 RED及其改进算法性能分析 7
2.5 本章小结 7
3 PI及PID主动队列管理算法 8
3.1 PI控制器原理 8
3.2 PI控制器的设计 8
3.3 PID控制其原理 10
3.4 PID系统的设计10
3.5 本章小结 12
4 仿真实验设计13
4.1 NS2简介 13
4.2 仿真网络的构建 14
4.3 本章小结 22
结论 23
致谢 24
参考文献25
1 引言
1.1研究背景
在过去的几十年里，互联网飞速发展，其应用速度呈指数增长。人们利用网络观看视频、实况赛事转播，与远方的亲友进行视频通信，甚至可以足不出户的参加会议。与此同时，人们对链路带宽，传输器的处理能力提出了更高的需求，而当用户的负载超过的网络的资源容量以及处理能力时，就会产生网络拥塞。一般而言，造成网络拥塞有以下几个常见原因[1]：
①链路带宽不足。当多条输入链路的带宽总和大于输出链路的带宽总和时，到达的数据远远大于离开的数据，而当到达的数据排队超过队列缓冲区的长度时，就会造成网络拥塞。 NS2基于控制原理的网络拥塞控制设计:http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_29471.html