帶寬預(yù)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種帶寬預(yù)測(cè)方法，按照下述步驟執(zhí)行：設(shè)定基數(shù)和變量的初始值；測(cè)定從到的連續(xù)個(gè)可用帶寬的值；初始化濾波器權(quán)重系數(shù)向量；將測(cè)定的從到的個(gè)可用帶寬的值依次賦給預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量的向量元素；通過(guò)濾波器權(quán)重系數(shù)向量和預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量，預(yù)測(cè)第個(gè)可用帶寬的值；測(cè)定第個(gè)可用帶寬的值；計(jì)算預(yù)測(cè)的第個(gè)可用帶寬的值和預(yù)測(cè)的第個(gè)可用帶寬的值之間的誤差；計(jì)算收斂因子的值；修改濾波器的權(quán)重系數(shù)向量；判斷是否需要預(yù)測(cè)下一個(gè)可用帶寬的值。本發(fā)明利用網(wǎng)絡(luò)的自相似性，在數(shù)據(jù)發(fā)送端通過(guò)實(shí)際測(cè)定的個(gè)可用的帶寬值，使用自適應(yīng)濾波方法，預(yù)測(cè)出下一個(gè)可用帶寬的值，從而達(dá)到了精確預(yù)測(cè)下一個(gè)可用帶寬值的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶寬預(yù)測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種帶寬預(yù)測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]帶寬是反映網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的重要參數(shù)，它體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)鏈路中數(shù)據(jù)包的最大傳輸速率，通過(guò)測(cè)量鏈路的可用帶寬，可以在數(shù)據(jù)發(fā)送端調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率，既充分利用網(wǎng)絡(luò)的帶寬，又不造成擁塞，使鏈路帶寬得到充分利用，因此測(cè)量鏈路可用帶寬變得越來(lái)越重要。
[0003]網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不確定性導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延的不穩(wěn)定性，帶寬的測(cè)量通常根據(jù)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)容量和時(shí)延的比值來(lái)計(jì)算，因而帶寬作為衡量網(wǎng)絡(luò)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，同樣具有不確定性。因此，帶寬不能用簡(jiǎn)單地時(shí)變函數(shù)來(lái)表示和預(yù)測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種帶寬預(yù)測(cè)方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有帶寬預(yù)測(cè)方法中存在的預(yù)測(cè)結(jié)果不穩(wěn)定、不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種帶寬預(yù)測(cè)方法，按下述步驟進(jìn)行:
步驟101:設(shè)定基數(shù)Bi和變量i的初始值,使100 , ? =1 ；
步驟102:測(cè)定從i到》Η+?-1的連續(xù)B個(gè)可用帶寬的值；
步驟103:初始化濾波器權(quán)重系數(shù)向量；
步驟104:計(jì)算預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量，將測(cè)定的從I到Ht+?-1的!《個(gè)可用帶寬的值依次賦給預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量尤的向量元素，預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量為列向量
^ Γ ；
步驟105:通過(guò)濾波器權(quán)重系數(shù)向量和預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量，通過(guò)公式*
測(cè)第ΙΒ+?個(gè)可用帶寬的值；
步驟106:測(cè)定第m+i個(gè)可用帶寬的值；
步驟107:計(jì)算預(yù)測(cè)的第《t+?個(gè)可用帶寬的值和預(yù)測(cè)的第w+i個(gè)可用帶寬的值之間的誤差《? ;計(jì)算公式是:eM = bandm-band^ =bandm-W^Xw ,其中，Aanrf.力測(cè)定的第m+l-
個(gè)可用帶寬的值，為預(yù)測(cè)的第肩^^個(gè)可用帶寬的值；
步驟108:根據(jù)公式蘆=2i(3-|:Pt/l2)計(jì)算收斂因子#的值，其中，■為測(cè)定的



JMl
第J個(gè)可用帶寬的值；
步驟109:根據(jù)公式t =JTa +MJCb，修改濾波器的權(quán)重系數(shù)向量； 步驟110:判斷是否需要預(yù)測(cè)下一個(gè)可用帶寬的值，如果需要，則執(zhí)行步驟111 ;否則，結(jié)束流程；
步驟111:變量i加I，返回步驟104，使用修改后的濾波器的權(quán)重系數(shù)向量，進(jìn)行下一個(gè)可用帶寬的值的預(yù)測(cè)。
[0006]下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述在步驟101中，*" =50。
[0007]上述在步驟102中，數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)包，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包發(fā)送速率，設(shè)定當(dāng)前數(shù)據(jù)包發(fā)送速率為當(dāng)前可用帶寬；同時(shí)根據(jù)發(fā)送速率的改變比例改變當(dāng)前可用帶寬；連續(xù)測(cè)定從i到》1的個(gè)可用帶寬的值。
[0008]上述在步驟103中，濾波器權(quán)重系數(shù)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(cè)定第w+?個(gè)可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測(cè)定從*到w+1-1的連續(xù)η*個(gè)可用帶寬的值使用的方法相同。
[0010]本發(fā)明利用網(wǎng)絡(luò)的自相似性，在數(shù)據(jù)發(fā)送端通過(guò)實(shí)際測(cè)定的》個(gè)可用的帶寬值，使用自適應(yīng)濾波方法，預(yù)測(cè)出下一個(gè)可用帶寬的值，從而達(dá)到了精確預(yù)測(cè)下一個(gè)可用帶寬值的目的，具有準(zhǔn)確、高效的特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1為本發(fā)明實(shí)施例的帶寬預(yù)測(cè)方法的流程示意圖。
[0012]附圖2為本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖3為本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)測(cè)的可用帶寬與實(shí)際測(cè)定的可用帶寬的對(duì)比示意圖。
[0014]附圖中的編碼分別為:1為發(fā)送端，2為第一路由，3為第二路由，4為接收端。

【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
如附圖1所示，該帶寬預(yù)測(cè)方法，按下述步驟進(jìn)行:
步驟101:設(shè)定基數(shù)W和變量?的初始值，基數(shù)W的取值取決于經(jīng)驗(yàn)值，一般情況下，本發(fā)明優(yōu)選的η*取值范圍是在25和MO之間，因此本實(shí)施例中，取25 inti10。變量i的初始值取大于零的自然數(shù)，本實(shí)施例中變量i的初始值取I。
[0017]步驟102:測(cè)定從i到爾+I—-1的連續(xù)面?zhèn)€可用帶寬的值；
在數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)包，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包發(fā)送速率，設(shè)定當(dāng)前數(shù)據(jù)包發(fā)送速率為當(dāng)前可用帶寬；同時(shí)根據(jù)發(fā)送速率的改變比例改變當(dāng)前可用帶寬;測(cè)定從?到m+1-1的連續(xù)?個(gè)可用帶寬的值。
[0018]步驟103:初始化濾波器權(quán)重系數(shù)向量；濾波器權(quán)重系數(shù)向量是自適應(yīng)濾波方法中的重要向量參數(shù)，在本發(fā)明中，就是通過(guò)調(diào)整濾波器權(quán)重系數(shù)向量中各個(gè)向量的數(shù)值，做出對(duì)適應(yīng)系數(shù)的修正，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)可用帶寬值的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。本實(shí)施例中，濾波器權(quán)重系數(shù)向量為:％ = [.^ W7a…WaJ1";
其中，向量元素wW的初始值為

【權(quán)利要求】
1.一種帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行: 步驟101:設(shè)定基數(shù)卿和變量i的初始值，使25 i,i =1 ； 步驟102:測(cè)定從?到n?+1-1的連續(xù)m個(gè)可用帶寬的值； 步驟103:初始化濾波器權(quán)重系數(shù)向量； 步驟104:計(jì)算預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量，將測(cè)定的從i到》* + 〖-1的I?個(gè)可用帶寬的值依次賦給預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量Λ的向量元素，預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量為列向量 = [^L…； 步驟105:通過(guò)濾波器權(quán)重系數(shù)向量和預(yù)測(cè)基數(shù)參數(shù)向量，通過(guò)公式測(cè)第ΙΒ+?個(gè)可用帶寬的值； 步驟106:測(cè)定第m+i個(gè)可用帶寬的值； 步驟107:計(jì)算預(yù)測(cè)的第個(gè)可用帶寬的值和預(yù)測(cè)的第個(gè)可用帶寬的值之間的誤差《W ;計(jì)算公式是:?a = band^-bandu = ftonrf.-W^Xm ,其中，Aonrfll力測(cè)定的第》?*+,_個(gè)可用帶寬的值，為預(yù)測(cè)的第m+i個(gè)可用帶寬的值； 步驟108:根據(jù)公式=計(jì)算收斂因子奔的值，其中，JO為測(cè)定的


j-1第J個(gè)可用帶寬的值； 步驟109:根據(jù)公式》^.=%.+.2^XR，修改濾波器的權(quán)重系數(shù)向量； 步驟110:判斷是否需要預(yù)測(cè)下一個(gè)可用帶寬的值，如果需要，則執(zhí)行步驟111 ;否則，結(jié)束流程； 步驟111:變量f加I，返回步驟104，使用修改后的濾波器的權(quán)重系數(shù)向量，進(jìn)行下一個(gè)可用帶寬的值的預(yù)測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于在步驟101中，胃=50。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于在步驟102中，數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)包，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包發(fā)送速率，設(shè)定當(dāng)前數(shù)據(jù)包發(fā)送速率為當(dāng)前可用帶寬；同時(shí)根據(jù)發(fā)送速率的改變比例改變當(dāng)前可用帶寬；連續(xù)測(cè)定從i到w+1-1的H*個(gè)可用帶寬的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于在步驟103中，濾波器權(quán)




2xjt:w^[Wia...w」r’財(cái)，μ辟白勺機(jī)勸 mx(m^，3<Jt<m。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于在步驟103中，濾波器權(quán)重系數(shù)向


2xtS^:K = t-^ ^…?-F ’其中’向量兀素響*?的初始值為?Χ0Β+Ι) ^<k<m°
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于在步驟106中，測(cè)定第w+i個(gè)可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測(cè)定從i到ι?+?-:Ι的連續(xù)《個(gè)可用帶寬的值使用的方法相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于在步驟106中，測(cè)定第個(gè)可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測(cè)定從?到ι?+?-1的連續(xù)B?個(gè)可用帶寬的值使用的方法相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于在步驟106中，測(cè)定第i?+i個(gè)可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測(cè)定從I到m+1-1的連續(xù)■個(gè)可用帶寬的值使用的方法相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶寬預(yù)測(cè)方法，其特征在于在步驟106中，測(cè)定第m+i個(gè)可用帶寬的值使用的方法與步驟102中，測(cè)定從?到m+?-Ι的連續(xù)I?個(gè)可用帶寬的值使用的方法相同。
【文檔編號(hào)】H04L12/811GK104202213SQ201410451257
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月6日
【發(fā)明者】運(yùn)凱, 李凱, 崔力民, 劉信, 沈佳 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)新疆電力公司信息通信公司