帶寬預測方法
2023-10-09 16:50:44
帶寬預測方法
【專利摘要】本發明涉及通信【技術領域】，是一種帶寬預測方法，按照下述步驟執行：設定基數和變量的初始值；測定從到的連續個可用帶寬的值；初始化濾波器權重係數向量；將測定的從到的個可用帶寬的值依次賦給預測基數參數向量的向量元素；通過濾波器權重係數向量和預測基數參數向量，預測第個可用帶寬的值；測定第個可用帶寬的值；計算預測的第個可用帶寬的值和預測的第個可用帶寬的值之間的誤差；計算收斂因子的值；修改濾波器的權重係數向量；判斷是否需要預測下一個可用帶寬的值。本發明利用網絡的自相似性，在數據發送端通過實際測定的個可用的帶寬值，使用自適應濾波方法，預測出下一個可用帶寬的值，從而達到了精確預測下一個可用帶寬值的目的。
【專利說明】帶寬預測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，是一種帶寬預測方法。
【背景技術】
[0002]帶寬是反映網絡狀態的重要參數，它體現了網絡鏈路中數據包的最大傳輸速率，通過測量鏈路的可用帶寬，可以在數據發送端調節數據包的發送速率，既充分利用網絡的帶寬，又不造成擁塞，使鏈路帶寬得到充分利用，因此測量鏈路可用帶寬變得越來越重要。
[0003]網絡環境的不確定性導致了網絡數據傳輸時延的不穩定性，帶寬的測量通常根據數據包的數據容量和時延的比值來計算，因而帶寬作為衡量網絡性能的一項重要指標，同樣具有不確定性。因此，帶寬不能用簡單地時變函數來表示和預測。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種帶寬預測方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有帶寬預測方法中存在的預測結果不穩定、不準確的問題。
[0005]本發明的技術方案是通過以下措施來實現的:
一種帶寬預測方法，按下述步驟進行:
步驟101:設定基數Bi和變量i的初始值,使100 , ? =1 ；
步驟102:測定從i到》Η+?-1的連續B個可用帶寬的值；
步驟103:初始化濾波器權重係數向量；
步驟104:計算預測基數參數向量，將測定的從I到Ht+?-1的!《個可用帶寬的值依次賦給預測基數參數向量尤的向量元素，預測基數參數向量為列向量
^ Γ ；
步驟105:通過濾波器權重係數向量和預測基數參數向量，通過公式*
測第ΙΒ+?個可用帶寬的值；
步驟106:測定第m+i個可用帶寬的值；
步驟107:計算預測的第《t+?個可用帶寬的值和預測的第w+i個可用帶寬的值之間的誤差《? ;計算公式是:eM = bandm-band^ =bandm-W^Xw ,其中，Aanrf.力測定的第m+l-
個可用帶寬的值，為預測的第肩^^個可用帶寬的值；
步驟108:根據公式蘆=2i(3-|:Pt/l2)計算收斂因子#的值，其中，■為測定的
JMl
第J個可用帶寬的值；
步驟109:根據公式t =JTa +MJCb，修改濾波器的權重係數向量； 步驟110:判斷是否需要預測下一個可用帶寬的值，如果需要，則執行步驟111 ;否則，結束流程；
步驟111:變量i加I，返回步驟104，使用修改後的濾波器的權重係數向量，進行下一個可用帶寬的值的預測。
[0006]下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進:
上述在步驟101中，*" =50。
[0007]上述在步驟102中，數據發送端發送數據包，同時監測數據包發送速率，設定當前數據包發送速率為當前可用帶寬；同時根據發送速率的改變比例改變當前可用帶寬；連續測定從i到》1的個可用帶寬的值。
[0008]上述在步驟103中，濾波器權重係數向量為= Wla — WaJs",其中，
向量元素的初始值為>。
Β!Χ(7Β + 1> I < fc 1- m
[0009]上述在步驟106中，測定第w+?個可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測定從*到w+1-1的連續η*個可用帶寬的值使用的方法相同。
[0010]本發明利用網絡的自相似性，在數據發送端通過實際測定的》個可用的帶寬值，使用自適應濾波方法，預測出下一個可用帶寬的值，從而達到了精確預測下一個可用帶寬值的目的，具有準確、高效的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]附圖1為本發明實施例的帶寬預測方法的流程示意圖。
[0012]附圖2為本發明實施例的網絡拓撲結構示意圖。
[0013]附圖3為本發明實施例的預測的可用帶寬與實際測定的可用帶寬的對比示意圖。
[0014]附圖中的編碼分別為:1為發送端，2為第一路由，3為第二路由，4為接收端。
【具體實施方式】
[0015]本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0016]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步描述:
如附圖1所示，該帶寬預測方法，按下述步驟進行:
步驟101:設定基數W和變量?的初始值，基數W的取值取決於經驗值，一般情況下，本發明優選的η*取值範圍是在25和MO之間，因此本實施例中，取25 inti10。變量i的初始值取大於零的自然數，本實施例中變量i的初始值取I。
[0017]步驟102:測定從i到爾+I—-1的連續面個可用帶寬的值；
在數據發送端發送數據包，同時監測數據包發送速率，設定當前數據包發送速率為當前可用帶寬；同時根據發送速率的改變比例改變當前可用帶寬;測定從?到m+1-1的連續?個可用帶寬的值。
[0018]步驟103:初始化濾波器權重係數向量；濾波器權重係數向量是自適應濾波方法中的重要向量參數，在本發明中，就是通過調整濾波器權重係數向量中各個向量的數值，做出對適應係數的修正，從而實現對下一個可用帶寬值的準確預測。本實施例中，濾波器權重係數向量為:％ = [.^ W7a…WaJ1";
其中，向量元素wW的初始值為
【權利要求】
1.一種帶寬預測方法，其特徵在於按下述步驟進行: 步驟101:設定基數卿和變量i的初始值，使25 i,i =1 ； 步驟102:測定從?到n?+1-1的連續m個可用帶寬的值； 步驟103:初始化濾波器權重係數向量； 步驟104:計算預測基數參數向量，將測定的從i到》* + 〖-1的I?個可用帶寬的值依次賦給預測基數參數向量Λ的向量元素，預測基數參數向量為列向量 = [^L…； 步驟105:通過濾波器權重係數向量和預測基數參數向量，通過公式測第ΙΒ+?個可用帶寬的值； 步驟106:測定第m+i個可用帶寬的值； 步驟107:計算預測的第個可用帶寬的值和預測的第個可用帶寬的值之間的誤差《W ;計算公式是:?a = band^-bandu = ftonrf.-W^Xm ,其中，Aonrfll力測定的第》?*+,_個可用帶寬的值，為預測的第m+i個可用帶寬的值； 步驟108:根據公式=計算收斂因子奔的值，其中，JO為測定的
j-1第J個可用帶寬的值； 步驟109:根據公式》^.=%.+.2^XR，修改濾波器的權重係數向量； 步驟110:判斷是否需要預測下一個可用帶寬的值，如果需要，則執行步驟111 ;否則，結束流程； 步驟111:變量f加I，返回步驟104，使用修改後的濾波器的權重係數向量，進行下一個可用帶寬的值的預測。
2.根據權利要求1所述的帶寬預測方法，其特徵在於在步驟101中，胃=50。
3.根據權利要求1或2所述的帶寬預測方法，其特徵在於在步驟102中，數據發送端發送數據包，同時監測數據包發送速率，設定當前數據包發送速率為當前可用帶寬；同時根據發送速率的改變比例改變當前可用帶寬；連續測定從i到w+1-1的H*個可用帶寬的值。
4.根據權利要求1或2所述的帶寬預測方法，其特徵在於在步驟103中，濾波器權
2xjt:w^[Wia...w」r』財，μ闢白勺機勸 mx(m^，3<Jt<m。
5.根據權利要求3所述的帶寬預測方法，其特徵在於在步驟103中，濾波器權重係數向
2xtS^:K = t-^ ^…?-F 』其中』向量兀素響*?的初始值為?Χ0Β+Ι) ^<k<m°
6.根據權利要求1或2所述的帶寬預測方法，其特徵在於在步驟106中，測定第w+i個可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測定從i到ι?+?-:Ι的連續《個可用帶寬的值使用的方法相同。
7.根據權利要求3所述的帶寬預測方法，其特徵在於在步驟106中，測定第個可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測定從?到ι?+?-1的連續B?個可用帶寬的值使用的方法相同。
8.根據權利要求4所述的帶寬預測方法，其特徵在於在步驟106中，測定第i?+i個可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測定從I到m+1-1的連續■個可用帶寬的值使用的方法相同。
9.根據權利要求5所述的帶寬預測方法，其特徵在於在步驟106中，測定第m+i個可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測定從?到m+?-Ι的連續I?個可用帶寬的值使用的方法相同。
【文檔編號】H04L12/811GK104202213SQ201410451257
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月6日 優先權日:2014年9月6日
【發明者】運凱, 李凱, 崔力民, 劉信, 沈佳 申請人:國家電網公司, 國網新疆電力公司信息通信公司