ATM网络拥塞控制中PID控制器的设计.pdf

第 卷 第 期 计 算 机 学 报 25 10 Vol. 25 No. 10 年 月 2002 10 C INESE J.C0MPUTERS 0ct. 2002 ATM 网络拥塞控制中PID 控制器的设计 1) 2) 1) 2) 2) 任丰原 林 闯 任 勇 山秀明 1) (清华大学计算机科学与技术系 北京 100084) 2) (清华大学电子工程系 北京 100084) 摘 要 自适应比特(ABR)业务的流量控制是ATM 网络中一种有效的拥塞控制机制和流量管理手段 在大规模. 的高速网络中 算法的简洁性对优化交换机的性能是至关重要的 尽管二进制. ABR 流量控制的简洁性具有相当的 吸引力 但显式前向拥塞标识 (Explicit Forward Congestion Indication EFCI )算法控制的队列长度和允许信元速 率(Allowed Cell Rate ACR )大幅振荡 降低了链路利用率 严重地影响了交换机的性能 为此有了相对复杂却有 . 效的显式速率反馈机制.在该文中 引入了拥塞的概率判定机制 并运用经典控制理论为拥塞判定概率的实时更新 ; 设计了线性的PID控制器 避免了非线性的控制规律可能诱发的系统自激振荡 在 . PID控制器的参数整定上 因为 使用常用算法受到限制 进而给出了一种基于确定稳定裕度的参数整定方法 仿真试验表明 二进制流量控制中的. : PID 算法在保持了算法简洁性的前提下 大幅度地抑制了 ACR 和队列长度的振荡 提高了链路利用率 减小了队 列系统引入的时延抖动 为保证 ATM 网络中的服务质量(Guality of Service GoS )提供了必要的技术支持. 关键词 PID控制器 拥塞控制 流量控制 稳定裕度 中图法分类号: TP393 PID controller Design for congestion control in ATM Network 1) 2) 1) 2) 2) REN Feng Yuan- LIN Chuang REN Yong S AN Xiu Ming- 1) (Department of CompUter S6zen6e ancTe6hnoZogy TsznghUa UnzUerszty Bez zng 100084) 2) (Department of EZe6tronz6Engzneerzng TsznghUa UnzUerszty Bez zng 100084) Abstract Available Bit Rate ABR flow control is an effective measure in AT