[發明專利]一種無線網絡中可用帶寬的判斷方法

有效

• 申請號: 201210053394.8
• 申請日: 2012-03-04
• 公開（公告）號: CN102572897A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 黃東
• 申請（專利權）人: 黃東
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別是涉及無線傳輸和計算機網絡理論。

背景技術

可用帶寬測量對許多網絡應用和協議有較為重要的作用。如流媒體的速率控制、端到端的接入控制、服務器的動態選擇、覆蓋網絡的路由選擇、擁塞控制以及服務質量QoS的驗證等都需要網絡可用帶寬測量的支持。雖然網絡拓撲的改變和網絡流量的瞬間變化使得在網絡中進行可用帶寬測量工作變得困難，但是網絡背景流在短時間內是平穩的，并且網絡中絕大多數端到端路徑采用單條路由并且持續數天或數星期，這使得可用帶寬測量成為可能。

可用帶寬測量屬于主動測量。現有的研究主要集中在端到端路徑的可用帶寬測量方面，而針對鏈路的測量工作主要集中在容量測量上。端到端的可用帶寬測量給出整條路徑的信息，實際上提供的是承壓鏈路(可用帶寬最小的鏈路)的信息，不能提供非承壓鏈路的信息，然而，獲取鏈路的卻不僅僅是路徑的可用帶寬。進行網絡行為分析，需采用主動方式獲得每條鏈路的流量，對于服務器負載均衡的實現，一個值得考慮的因素是服務器周圍網絡具有較大的可用帶寬，在P2P應用中，端主機為快速獲取數據，需要選擇周圍網絡負載比較低的節點提供資源。由于任意兩條路徑可能交叉在一起并且擁有相同的承壓鏈路，由多條路徑構成的網絡的總可用帶寬不能簡單地通過測量每條路徑的可用帶寬獲得，因此需要對服務器周圍網絡上的每條鏈路進行測量，或者通過測量某些關鍵的鏈路的可用帶寬來估計總可用寬，可用帶寬下的業務傳輸模型如圖1所示。

目前的可用帶寬測量算法主要針對路徑的測量，給出的是整條路徑的總的信息，不能提供承壓鏈路之外其他鏈路的信息，因此有必要設計一種高效的可用帶寬測量機制。

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發明內容

本發明所要解決的技術問題是：解決現有網絡不能提供承壓鏈路之外其他鏈路信息問題。

本發明為解決上述技術問題提供一種無線網絡中可用帶寬的判斷方法，其特征在于：

A、對無線網絡可用帶寬進行預估計；?

B、設置無線網絡系統初始化參數；

C、獲取無線網絡可用帶寬值;?

D、設計多個探針包的發送控制器。

所述步驟A中，無線網絡可用帶寬預估計子步驟為：a.無線網絡中的探針節點向本地服務器發送一個探針包，獲取探針包的(發送—返回)RTT延遲時間????????????????????????????????????????????????；b.得到后，測量節點發送第一個探針包用于對可用帶寬進行預估計。

所述步驟B中，設置網絡系統初始化參數。令為在時刻向服務器發送的一個探針包，如果測量節點得到的最后一個RTT值為，則包含此探針包的業務在服務器中的等待時間為，并且下一個探針包在時刻該業務被發送。若最后一個探針包在時刻之前到達，則此時網絡中無探針包，總的流程示意圖如圖2所示。

所述步驟C中，使用規則計算可用帶寬，其中為探針包長度。當我們發送個探針包時，對于所有個探針包，最小的積壓條件滿足時，則服務器的條件時間為，其中為探針包返回至探針節點的時間，所有探針包等待時間和為，為探針節點至本地服務器的正向傳輸延遲，為本地服務器至探針節點的反向傳輸延遲，，為最小RTT時間，，為本地服務器的服務速率，為探針包的長度，，為第個探針包的在本地服務器中的平均等待時間。

所述步驟D中，設計多個探針包的發送控制器，其結構如圖3所示。令和分別為上行鏈路和下行鏈路中的探針信號和，其抽樣間隔分別為和，其中為正整數，，，和為線性時不變(LTI)控制器系統的增益，，，，為參考信號，為時間連續LTI系統，其相應的轉移函數為，為時間連續LTI控制器系統的時不變Z變換，LTI控制器系統的結構如圖4所示。

本發明的有益效果為：針對目前的可用帶寬測量方法主要針對路徑的測量，給出的是整條路徑的總的信息，不能提供承壓鏈路之外其他鏈路的信息，因此設計了一種高效的可用帶寬測量機制，保證了業務的高效穩定傳輸。

附圖說明

圖1為可用帶寬下的業務傳輸模型示意圖；

圖2為總的流程示意圖；

圖3為多個探針包的發送控制器結構示意圖；

圖4為LTI控制器系統的結構圖。