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专利号: 202310714887X
申请人: 四川轻化工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于QoS技术的网络沉迷控制方法,其特征在于,应用于高校或拥有自己的网络设备服务器的企业,包括以下步骤:S1、通过流控设备对用户的不同应用类型数据包进行优先级划分,将待传输数据包按照优先级进行排序;

S2、对于当前待传输数据包,判断其是否属于沉迷用户,若是则进入步骤S3;否则按照严格优先级进行调度;

S3、在出口路由器上对沉迷用户的沉迷行为建立上下行沉迷数据包队列;其中上行沉迷数据包队列用于管控沉迷用户发往ICP的数据和请求,下行沉迷数据包队列用于管控ICP发往沉迷用户的数据;

S4、对上下行沉迷数据包队列中的待传输数据包进行分类,对于网络游戏的数据包,进入步骤S5;对于观看在线视频的数据包,进入步骤S6;对于浏览网站论坛的数据包,进入步骤S7;

S5、通过定时器模块对当前待传输数据包进行时延设置,并通过缓冲区流动窗口进行丢包,完成对网络游戏沉迷的控制;

S6、对当前的带宽进行限制,通过定时器模块对当前待传输数据包进行时延设置,并通过缓冲区流动窗口进行丢包,完成对观看在线视频沉迷的控制;

S7、对当前的带宽进行限制,并通过缓冲区流动窗口进行丢包,完成对浏览网站论坛沉迷的控制;

通过缓冲区流动窗口进行丢包的具体方法包括以下子步骤:

A1、设置缓冲区流动窗口初始大小为 、窗口每次向后流动的增量为 ;其中, ,m为正整数,d为公差;

A2、将缓冲区流动窗口大小变化与流动增量设置为相同,即流动前后的数据增量为;

A3、获取使公式:

成立所对应的 的最小值,并将该最小值向上取整作为当前窗口下的丢包数;其中为流动窗口中的总数据包数;c为丢包系数;

A4、根据当前窗口下的丢包数进行随机丢包;

步骤S1中优先级具体为:非沉迷用户的学习类>非沉迷用户娱乐类=沉迷用户的学习类>沉迷用户的沉迷行为类;

步骤S2中判断当前待传输数据包是否属于沉迷用户的具体方法为:通过当前待传输数据包的包头IP地址锁定用户,判断该用户当天的上网娱乐时长是否达到沉迷阈值,若是则判定该用户为沉迷用户,并判定当前待传输数据包属于沉迷用户;否则判定该用户为非沉迷用户,并判定当前待传输数据包属于非沉迷用户;

步骤S5的具体方法为:

S5‑1、通过缓冲区流动窗口进行丢包;

S5‑2、通过定时器模块对当前剩余待传输数据包进行时延设置,并根据公式:构建优化问题OP1;其中 为队列中沉迷用户i的数据包被转发需要的时间, ;

取值为1时表示沉迷用户i的数据包被选中,取值为0时表示沉迷用户i的数据包未被选中;

为定时器模块设置的时间;为沉迷用户i的数据包总长度;L为缓冲队列能容纳的最大长度; 表示约束;C1、C2和C3均表示约束条件;n表示队列中的沉迷用户总数; 为网络设备处理单位长度数据包的速率; 为常数,表示网络游戏场景能接受的最大时延;

S5‑3、通过贪心算法求解优化问题OP1,得到在网络游戏场景能接受的最大时延下被选中转发的数据包及对应的时延,完成对网络游戏沉迷的控制;

步骤S6的具体方法为:

S6‑1、通过缓冲区流动窗口进行丢包;

S6‑2、对当前的带宽进行限制,通过定时器模块对当前剩余待传输数据包进行时延设置,并根据公式:构建优化问题OP2;其中 为队列中沉迷用户i的数据包被转发需要的时间, ;

取值为1时表示沉迷用户i的数据包被选中,取值为0时表示沉迷用户i的数据包未被选中;

为定时器模块设置的时延;为沉迷用户i的数据包总长度;L为缓冲队列能容纳的最大长度; 表示约束;C1、C2和C3均表示约束条件;n表示队列中的沉迷用户总数; 为网络设备处理单位长度数据包的速率; 为带宽变化带来的时延; 为常数,表示观看在线视频场景能接受的最大时延;

S6‑3、通过贪心算法求解优化问题OP2,得到观看在线视频场景能接受的最大时延下被选中转发的数据包及其时延,完成对观看在线视频沉迷的控制;

步骤S7的具体方法为:

S7‑1、对当前的带宽进行限制,通过缓冲区流动窗口进行丢包;

S7‑2、根据公式:

对当前剩余待传输数据包构建优化问题OP3;其中 为队列中沉迷用户i的数据包被转发需要的时间, ; 取值为1时表示沉迷用户i的数据包被选中,取值为0时表示沉迷用户i的数据包未被选中;为沉迷用户i的数据包总长度;L为缓冲队列能容纳的最大长度; 表示约束;C1、C2和C3均表示约束条件;n表示队列中的沉迷用户总数; 为网络设备处理单位长度数据包的速率; 为带宽变化带来的时延; 为常数,表示浏览网站论坛场景能接受的最大时延;

S7‑3、通过贪心算法求解优化问题OP3,得到浏览网站论坛场景能接受的最大时延下被选中转发的数据包及其时延,完成对浏览网站论坛沉迷的控制。

2.根据权利要求1所述的基于QoS技术的网络沉迷控制方法,其特征在于,当用户在当天的上网娱乐时长达到沉迷阈值时,通过弹窗进行防沉迷提示。