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专利号: 2024100056551
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于平均队列长度变化趋势的网络自适应拥塞控制方法,其特征在于,针对包含多个路由器的网络,执行如下步骤S1‑步骤S8,调节各路由器缓冲区中由分组数据构成的队列,完成网络的拥塞控制:步骤S1:对网络参数进行初始化,网络参数包括路由器参数初始权重、最大丢弃概率、队列最小阈值、队列最大阈值、路由器缓冲区大小;

步骤S2:等待分组数据到达各路由器缓冲区;

步骤S3:构建平均队列长度评估模型,计算当前时刻各路由器缓冲区中的平均队列长度avg;

步骤S3中所构建的平均队列长度评估模型如下式:;

式中,t表示当前时刻,avg(t)为当前时刻t的平均队列长度,avg(t+1)为t+1时刻的平均队列长度,inst(t+1)为t+1时刻的瞬时队列长度,wq为路由器参数权重,其计算如下式:;

式中,wq0为路由器参数初始权重,avg为平均队列长度,minth为队列最小阈值,maxth为队列最大阈值;

步骤S4:构建平均队列长度变化趋势模型,计算当前时刻各路由器缓冲区中平均队列长度的一阶变化率davg、平均队列长度的二阶变化率sdavg;

步骤S4中所构建的平均队列长度变化趋势模型包括两部分,分别为平均队列长度一阶变化率模型和平均队列长度二阶变化率模型,其中平均队列长度一阶变化率模型如下式:;

式中,davg(t)为当前时刻t的平均队列长度一阶变化率,davg(t+1)为t+1时刻的平均队列长度一阶变化率,inst(t)为当前时刻t的瞬时队列长度,inst(t+1)为t+1时刻的瞬时队列长度,wq为路由器参数权重;

平均队列长度二阶变化率模型如下式:

式中,sdavg(t)为当前时刻t的平均队列长度二阶变化率,sdavg(t+1)为t+1时刻的平均队列长度二阶变化率,inst(t‑1)为t‑1时刻的瞬时队列长度;

步骤S5:分别针对当前时刻各路由器缓冲区,根据平均队列长度的一阶变化率davg、平均队列长度的二阶变化率sdavg,计算当前时刻的平均队列长度中间阈值midth,并进行平均队列长度中间阈值midth的实时更新;

步骤S5中所述的平均队列长度中间阈值midth的计算与更新如下式:;

式中,midth的初始值设置为1/2(minth+maxth),minth为队列最小阈值,maxth为队列最大阈值,davg为平均队列长度的一阶变化率,sdavg为平均队列长度的二阶变化率;

步骤S6:基于平均队列长度avg、平均队列长度的一阶变化率davg、平均队列长度的二阶变化率sdavg、平均队列长度中间阈值midth,构建丢弃概率模型,丢弃概率模型用于计算分组数据的丢弃概率pb,根据丢弃概率pb判断步骤S2所到达的分组数据应进入路由器缓冲区的队列或丢弃;

步骤S6中所构建的丢弃概率模型如下式:

式中,pb为丢弃概率,p1为第一丢弃概率函数,p2为第二丢弃概率函数,p3为第三丢弃概率函数,p4为第四丢弃概率函数;

丢弃概率模型中的第一丢弃概率函数p1如下式:;

式中,maxp为最大丢弃概率,minth为队列最小阈值,maxth为队列最大阈值;

丢弃概率模型中的第二丢弃概率函数p2如下式:;

式中,maxp为最大丢弃概率,minth为队列最小阈值,maxth为队列最大阈值;

丢弃概率模型中的第三丢弃概率函数p3如下式:;

式中,maxp为最大丢弃概率,minth为队列最小阈值,maxth为队列最大阈值;

丢弃概率模型中的第四丢弃概率函数p4如下式:;

式中,maxp为最大丢弃概率,minth为队列最小阈值,maxth为队列最大阈值;

步骤S7:判断所到达的分组数据的丢弃概率pb是否为0,如果是,则该分组数据进入路由器缓冲区的队列,否则丢弃该分组数据;

步骤S8:等待新的分组数据到达路由器缓冲区,重复执行步骤S1‑步骤S7,完成网络的拥塞控制。

2.根据权利要求1所述的基于平均队列长度变化趋势的网络自适应拥塞控制方法,其特征在于,步骤S1中各网络参数的初始化设置为:路由器参数初始权重wq0=0.002,最大丢弃概率maxp=0.1,队列最小阈值minth=24,队列最大阈值maxth=72,路由器缓冲区大小W=120。