ATM网络ABR流量控制：二自由度Smith预估器方法

"这篇论文探讨了在具有大网络延迟的高速ATM（异步传输模式）网络中，如何使用二自由度Smith预估器对可变比特率（ABR）流量进行有效控制。作者提出了一个新的基于速率的拥塞控制算法，旨在解决因延迟导致的性能问题和系统的鲁棒稳定性挑战。" ATM网络中的拥塞控制是网络性能优化的关键组成部分，特别是对于可变比特率（ABR）服务，它为实时应用提供了灵活的数据传输速率。ABR服务旨在在保证服务质量的同时，最大限度地利用网络带宽。然而，随着网络速度的提高和传播延迟的增加，传统的拥塞控制策略可能无法有效地防止或管理拥塞。 论文中提出的二自由度Smith预估器是一种先进的控制策略，它结合了预测控制和反馈控制的思想。Smith预估器能够预见未来系统状态，考虑到延迟的影响，从而提前调整控制输入。二自由度设计意味着它可以独立处理系统设定点响应（即期望行为）和扰动响应（如突发流量或网络状态变化），这使得控制策略更加灵活和高效。 论文通过H_2优化理论提供了一个分析设计过程，这种方法可以确保系统的性能指标达到最优。通过这种方式，ABR流量控制系统的设定点响应与扰动响应被解耦，从而简化了控制设计，并且更易于处理性能和稳定性问题。 此外，论文还引入了一种防风-up方案，以防止因控制器的限制或饱和而导致的风-up现象，这种现象可能导致系统的不稳定或性能下降。防风-up机制确保了控制信号在系统操作范围内，保持系统的稳定性和可靠性。 关键词包括：ATM拥塞控制、时间延迟、Smith预估器、PID控制器和鲁棒稳定性，这些都反映了论文研究的核心技术和理论工具。这项工作对理解在网络延迟环境下如何提升ABR服务的性能和控制策略的稳健性具有重要意义，为ATM网络的流量管理提供了新的思路和解决方案。