TCP/AWM网络系统的H∞拥塞跟踪控制

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2020.10.004

东北大学学报:自然科学版 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (10): 1388-1393.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2020.10.004

TCP/AWM网络系统的H_∞拥塞跟踪控制

井元伟，亓雪蕾，申金栋，井江山

(东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2019-01-29 修回日期:2019-01-29 出版日期:2020-10-15 发布日期:2020-10-20
通讯作者: 井元伟
作者简介:井元伟(1956-)，男，辽宁西丰人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61773108).

H_∞ Congestion Tracking Control for TCP/AWM Network Systems

JING Yuan-wei， QI Xue-lei， SHEN Jin-dong， JING Jiang-shan

School of Information Science & Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2019-01-29 Revised:2019-01-29 Online:2020-10-15 Published:2020-10-20
Contact: JING Yuan-wei
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摘要/Abstract

摘要： 对于TCP/AWM网络系统拥塞跟踪控制问题，提出了一种基于AWM机制的拥塞控制策略设计思想.针对网络系统的非线性模型，采用坐标变换将其转化为具有下三角结构的误差模型.采用backstepping技术设计了H_∞控制器.考虑到系统中存在UDP流干扰的情况，设计了H_∞性能函数，对干扰起到良好的抑制作用，将backstepping技术与H_∞性能函数相结合得到了误差系统稳定的充分条件.仿真结果表明，所提控制方法可以快速稳定队列长度，并且在UDP流占据接近一半的链路带宽时依然有效.

关键词: TCP/AWM网络, 拥塞控制, 主动窗口管理, 下三角结构, H_∞控制

Abstract: For the TCP/AWM network system congestion tracking control problem， a congestion control strategy design idea based on AWM mechanism was proposed. For the nonlinear model of the network system， the coordinate transformation was used to transform it into an error model with a lower triangle form. An H_∞ controller was designed using backstepping technology. Considering the interference situation of UDP flow in the system， an H_∞ performance function was designed to inhibit the interference effect. A sufficient condition was obtained for the stability of the error system by combining the backstepping technology with the H_∞ performance function. The simulation results showed that the proposed control method can quickly stabilize the queue length， and is still effective when the UDP stream occupies nearly half of the link bandwidth.

Key words: TCP/AWM networks, congestion control, active window management, lower triangle form, H_∞ control

中图分类号:

TP393

井元伟，亓雪蕾，申金栋，井江山. TCP/AWM网络系统的H_∞拥塞跟踪控制[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(10): 1388-1393.

JING Yuan-wei， QI Xue-lei， SHEN Jin-dong， JING Jiang-shan. H_∞ Congestion Tracking Control for TCP/AWM Network Systems[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2020, 41(10): 1388-1393.

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