网络拥塞控制模型 Hopf 分岔的 PD 控制

来源：计算机技术与发展杂志2021年第03期北京时间：

作者：侯萍

摘要：网络拥塞会导致信息丢失,时延增加,甚至系统崩溃。 由于无线接入网络中的时变衰落和分组错误率,使得 TCP 协议在网络拥塞控制更加复杂。 TCP Westwood 是专门为高速无线网络设计的,大大提高了网络带宽的利用率,改善了网络性能。 TCP Westwood/AQM 拥塞控制的连续流体流模型被引用,源端采用 TCP Westwood 拥塞控制协议,路由器端采用主动队列管理(AQM)机制中的随机早期检测(RED)算法。 为了延迟无线接入网络拥塞控制模型中霍普夫(Hopf)分岔现象的发生,采用比例微分(PD)控制器,通过选择通信延迟作为分岔参数,分析无线网络系统中的 Hopf 分岔行为,并由理论分析得知当分岔参数超过临界值时系统发生 Hopf 分岔。 利用中心流形和规范型理论,推导得出系统发生 Hopf 分岔的条件和反映 Hopf 分岔性质,方向和周期的参数,数值仿真验证理论分析的准确性,表明 PD 控制器的有效性。

关键词：无线网络;拥塞控制;TCP Westwood;Hopf 分岔;PD 控制器