基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法研究的開題報(bào)告

基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法研究的開題報(bào)告一、研究背景現(xiàn)在社會(huì)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們處理信息、交流信息和獲取信息的重要平臺(tái)，豐富的應(yīng)用給人們帶來了便利同時(shí)，也給網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的壓力。網(wǎng)絡(luò)擁塞是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中普遍存在的問題，尤其是在高負(fù)載、高流量的情況下，網(wǎng)絡(luò)擁塞會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包的丟失率增加、延遲變大、帶寬利用率降低等問題，進(jìn)而影響網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)質(zhì)量以及用戶體驗(yàn)，甚至造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。因此，如何在網(wǎng)絡(luò)擁塞出現(xiàn)時(shí)對(duì)其進(jìn)行有效控制，是網(wǎng)絡(luò)傳輸控制協(xié)議（TCP）中一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，也是一項(xiàng)重要的應(yīng)用方向。本論文將基于控制理論，研究網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。二、研究問題與目的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法主要是為了防止網(wǎng)絡(luò)擁塞，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法的原理和特點(diǎn)，其中，最為重要和難點(diǎn)的問題是如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效和高效控制。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)擁塞控制是涉及到多個(gè)因素、多個(gè)用戶以及多個(gè)傳輸路徑的復(fù)雜系統(tǒng)，所以需要在本論文中找到一個(gè)合理的控制方案，使得網(wǎng)絡(luò)可以在不同的工作狀態(tài)下保持穩(wěn)定的傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量。本論文的目的是研究網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法中的控制理論問題，通過對(duì)控制理論中相關(guān)的理論知識(shí)和方法的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與通信等學(xué)科知識(shí)，深入研究網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的關(guān)鍵技術(shù)和算法，形成一個(gè)高效、可靠的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法。三、研究內(nèi)容和方法本文的主要研究內(nèi)容是基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法及其實(shí)現(xiàn)方法。具體包括以下幾個(gè)方面：1.對(duì)基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法進(jìn)行理論分析和研究。對(duì)當(dāng)前的擁塞控制算法框架進(jìn)行分析，深入研究傳輸控制協(xié)議（TCP）的擁塞控制機(jī)制，理論分析網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模型的建模方法，確定基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法的基本設(shè)計(jì)原則和方法。2.基于理論分析和研究結(jié)果，建立網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法的控制模型。在建立網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模型中，需要考慮因素包括網(wǎng)絡(luò)擁塞的特點(diǎn)、代理機(jī)制和反饋機(jī)制等因素。建立較為精確的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模型，并利用控制理論中的方法對(duì)其進(jìn)行分析。3.應(yīng)用控制理論中的方法，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法。根據(jù)前面的理論分析，利用控制理論中的設(shè)計(jì)原則和方法，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法的控制器，并對(duì)其進(jìn)行仿真驗(yàn)證和性能評(píng)估。4.針對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞控制中存在的問題，提出改進(jìn)方案。在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法可能會(huì)遇到某些問題。本文將從實(shí)際出發(fā)，分析網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法中存在的問題，并提出改進(jìn)方案。本研究的方法包括理論的分析與仿真驗(yàn)證，主要使用了數(shù)學(xué)建模、控制理論、計(jì)算機(jī)模擬等技術(shù)和方法。四、研究意義和價(jià)值本文的研究意義和價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.提高TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制效率?；诳刂评碚摽梢詷?gòu)建合理的擁塞控制模型，從而設(shè)計(jì)出更精確、可靠、高效的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。2.推動(dòng)基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制研究。本論文將控制理論應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的設(shè)計(jì)中，為基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制研究提供了新的思路和方法。3.為實(shí)際應(yīng)用提供參考。網(wǎng)絡(luò)擁塞問題是一直存在的問題，本論文提出的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法和方法，在實(shí)際應(yīng)用中也具有廣泛的參考價(jià)值和應(yīng)用前景。五、研究進(jìn)度計(jì)劃1.研究第一階段（4周）本論文研究的第一階段的工作計(jì)劃主要是收集TCP擁塞控制相關(guān)的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)并進(jìn)行閱讀，掌握網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的基本概念、現(xiàn)狀、方法和研究進(jìn)展，了解控制理論的基本概念、方法和應(yīng)用范圍。2.研究第二階段（6周）在第一階段的基礎(chǔ)上，本階段的工作將主要是理論分析和研究，從控制理論的角度分析網(wǎng)絡(luò)擁塞控制，建立網(wǎng)絡(luò)擁塞控制模型，分析網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法的設(shè)計(jì)原理和方法。3.研究第三階段（8周）在第二階段的基礎(chǔ)上，本階段的工作將主要是網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法的設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證，對(duì)基于控制理論的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制算法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證和性能評(píng)估。4.研究第四階段（4周）本階段的工作將