[發明專利]一種改善手機通信網絡擁塞的控制方法

有效

• 申請號: 201910534251.0
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110234134B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 劉來友;張俊鋒;邵宇
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發明公開了一種改善手機通信網絡擁塞的控制方法，利用正切換系統建模網絡擁塞問題，構造了系統的事件觸發控制器。首先，通過對系統模型進行數據采集，建立手機通信網絡的正切換系統模型。其次，構造手機通信網絡忙時的事件觸發條件。然后，對正切換系統設計一種事件觸發控制器，在網絡忙時實時限速以達到網絡平穩運行，避免網絡因擁塞導致癱瘓，從而改善手機通信網絡擁塞的控制方法。與現有手機通信技術相比，本發明方法可以有效的改善手機通信網絡的擁塞問題，避免機械的以用戶使用流量數為降速標準帶來的不良使用體驗，使手機通信網絡安全平穩運行。

技術領域

本發明屬于手機通信網絡控制領域，涉及到網絡數據包傳送過程中可能發生的擁塞現象，基于事件觸發控制技術和飽和控制技術，具體涉及一種改善手機通信網絡擁塞的控制方法。

背景技術

隨著科技的飛速進步，互聯網發展速度越來越快，從最開始的2G時代到4G 時代，以及即將到來的5G時代。網絡的迅速發展使得人們的生活越來越便捷。隨著信息技術的不斷改進，網絡用戶越來越多，通信網絡中的擁塞、資源浪費等現象隨之出現。通信網絡系統的平穩健康運行，對網絡中數據傳輸和網絡安全都至關重要。在互聯網快速發展時代，網絡的使用率越來越高。互聯網給我們提供便利的同時，也帶來了許多煩惱。大量的用戶使用移動互聯網，必然會導致網絡擁塞。因此，三大通信公司采取了一些措施，當用戶使用移動數據超過規定的流量時，上傳或下載的網速就會被降低。例如，中國移動通信公司套餐規定，省內使用流量超過40G或省外使用超過20G時網速將降低到1Mbps，這就是一個典型的事件觸發控制。

在控制領域存在一類這樣的系統，對于任意的初始狀態和輸入非負，系統的所有狀態和輸出都是非負的，我們稱這類系統為正系統。正系統的狀態和輸出一直保持在第一象限內，使得正系統在建模很多實際問題時具有明顯優勢，如研究生物種群的數目變化、容器中水的變化等等。使用正系統建?？梢员苊饨Ｈ哂?。一個數據通信網絡一般呈現忙時和閑時兩種情況。忙時和閑時分別表示網絡中存在大量數據包和少量數據包傳輸的情況，實際上這就是一個切換過程。由于通信網絡傳送的數據總是非負的，所以通信網絡系統中忙時和閑時的切換可以用正切換系統表示。

本申請將提出一種改善手機通信網絡擁塞的控制方法，不需要在達到固定的流量數據時降低網速。在通信忙時，對每個用戶實時限速以達到網絡平穩運行，避免網絡因擁塞導致癱瘓，從而改善手機通信網絡擁塞的控制方法。與現有手機通信技術相比，本發明方法可以有效的改善手機通信網絡的擁塞問題以及資源浪費問題，避免機械的以用戶使用流量數為降速標準帶來的不良使用體驗，在用戶擁有同等流量數據情況下，月底用戶體驗非常差，導致很多用戶放棄使用移動數據，這是一種明顯的資源浪費。采用事件觸發控制解決網絡擁塞問題，是一個較好的解決方案。

發明內容

本發明的目的是解決復雜手機通信網絡中的擁塞問題，減少網絡傳輸過程中出現的數據丟失現象，提出一種基于事件觸發機制的控制方法。通過設計事件觸發控制器，改善手機通信網絡擁塞，實現數據平穩傳輸，保證通信網絡數據包傳輸的流暢性，提高網絡傳輸質量。具體技術方案如下：

本發明方法的步驟包括

步驟1、通過采集手機通信網絡傳輸數據，建立手機通信網絡系統狀態空間模型：

x(k+1)＝A_σ(k)x(k)+B_σ(k)u_σ(k)(k),

其中σ(k)表示手機通信網絡中的子網單元，代表手機通信網絡中數據包的數量，n表示子網中節點的個數；表示在第k個采樣點第σ(k)個子網從控制中心發出數據包的數量，m代表第σ(k)個子網單元控制輸入的節點個數；和表示適當維度的系統矩陣，可由實際數據包傳輸過程采集得到。對于每個σ(k)∈S都有A_σ(k)≥0,B_σ(k)≥0(≥是針對矩陣A_σ(k),B_σ(k)中的每個元素，即矩陣內所有元素都是非負的)。