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互联网源于美国国防部的ARPANET计划。后来ARPANET与美国国家科学基金会州SF建成的NSFNET互联,并且开始了与加拿大、欧洲和太平洋地区的网络连接,这就是如今遍布全球的互联网的雏形。在20世纪70年代中期,ARPA为了实现异种网之间的互联与互通,推出了TCP/IP体系结构和协议规范。时至今日,TCP/IP协议已成为最流行的网际互联协议。以TCP/IP协议为基础的Internet自从20世纪90年代以来,其网络规模、用户数量及业务量都呈现爆炸式的增长,新型网络应用也不断涌现,网络的参数(如加瘾用户激活的连接数、回路往返时间)动态变化,这些使得网络拥塞的状况愈加严重和复杂。拥塞容易造成传输时延和吞吐量等服务质量(QoS)性能指标下降,严重影响带宽、缓存等网络资源的利用率。因此,拥塞控制一直是网络研究领域的热点问题。 Internet主要依赖TCP端到端拥塞控制来避免网络拥塞,但它在很多方面己经不能满足复杂网络中各种应用的需求。因此在路由器中引入适当的队列管理机制,可以有效地对拥塞进行监测和预防。路由器中的拥塞控制策略已经成为一个研究热点。 主动队列管理(AQM)是路由器拥塞控制中效果较好的一种方法,被广泛的采用,也一直是Internet拥塞控制领域的热点问题。拥塞控制的目标就是要达到链路吞吐量的最大化、分组延迟的最小化、各用户之间资源分配的合理化和尽可能少地丢弃数据包。AQM的目标是在基于IP尽力而为(best effort)服务的网络中,降低缓冲区排队延时和延时抖动,抑制突发性的流量拥塞造成的死锁现象以及报文丢失。 本文在研究TCP和各种AQM拥塞控制的基础上,结合控制理论尝试设计了一种新的AQM控制器。通过理论分析和仿真,证明新的AQM控制器在某些性能上优于部分原有的AQM控制器。 总结了各种常见H_∞性能指标的物理意义及相互关系,探索了权函数的选取策略,介绍了回路成形方法及H_∞控制标准问题。最后把H_∞控制频域设计方法应用于解决高速通信网络基于流速的拥塞控制问题,设计基于H_∞控制理论的流控制器用于解决多源单瓶颈网络中时变不确定多时滞问题。提出了鲁棒的内模补偿控制器I-PIP。引入位置信号作为内模反馈,有效的提高了控制器的响应速