ATM网络拥塞控制：二进制ABR的离散滑模算法

"本文针对ATM网络的拥塞控制问题，提出了一种二进制ABR流量控制的离散滑模控制算法，旨在处理网络中的不确定性因素，并减少滑模面附近的抖振，从而稳定ATM交换机的队列长度和允许信元速率。该算法运用线性矩阵不等式设计稳定滑模面，并给出了离散趋近律，以降低振荡。通过仿真算例证明了算法的可行性。" 在ATM（Asynchronous Transfer Mode）网络中，拥塞控制是确保网络高效运行的关键部分。二进制ABR（Available Bit Rate）流量控制是一种策略，用于管理连接的带宽，以防止拥塞并保证服务质量。传统的ABR流量控制算法可能在面临网络不确定性时表现不佳，例如由于数据包延迟、丢包或突发流量引起的不确定性。 离散滑模控制是一种先进的控制策略，特别适用于处理具有非线性和不确定性因素的动态系统，如ATM网络。该文提出的算法利用了离散滑模控制理论，设计了一个稳定的滑模面，这个滑模面可以作为系统状态的参考，使得系统在任何条件下都能保持在期望的操作区域内。 线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequalities, LMI）是一种工具，用于设计控制器和分析系统稳定性。在本文中，LMI被用来构造一个确保系统稳定的滑模面。滑模面的设计是通过解决一组LMI来实现的，这组LMI保证了滑模控制器在面对不确定性时仍能保持系统的稳定性。 此外，论文还提出了一种离散趋近律，它的目的是减小系统在滑模面上的抖振。这种抖振是离散滑模控制的一个常见问题，可能会导致性能下降和不必要的通信开销。通过精心设计的趋近律，可以有效地减少这种抖动，从而改善ATM交换机中队列长度和允许信元速率的控制效果，防止其出现剧烈波动。 仿真算例展示了所提算法的实际效果，验证了其在抑制网络拥塞和振荡方面的有效性。这些结果表明，该算法能够在不确定环境下提供更稳定和可靠的流量控制，有助于提升ATM网络的整体性能。 这篇论文的贡献在于提出了一种结合离散滑模控制理论和线性矩阵不等式的二进制ABR流量控制算法，它能有效应对网络不确定性，减少抖振，提高ATM网络的拥塞控制性能。这一方法对于优化现代通信网络的流量管理具有重要的理论和实践意义。