[发明专利]一种改善手机通信网络拥塞的控制方法

权利要求书

1.一种改善手机通信网络拥塞的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、建立手机通信网络系统状态空间模型；

步骤2、构建手机通信拥塞事件触发控制条件；

步骤3、设计手机通信网络系统事件触发控制器；

步骤1具体如下：通过采集手机通信网络传输数据，建立手机通信网络系统状态空间模型：

x(k+1)＝A_σ(k)x(k)+B_σ(k)u_σ(k)(k),

其中σ(k)表示手机通信网络中的子网单元，代表手机通信网络中数据包的数量，n表示子网中节点的个数；表示在第k个采样点第σ(k)个子网从控制中心发出数据包的数量，m代表第σ(k)个子网单元控制输入的节点个数；和表示适当维度的系统矩阵，可由实际数据包传输过程采集得到；对于每个σ(k)∈S都有A_σ(k)≥0,B_σ(k)≥0，≥针对矩阵A_σ(k),B_σ(k)中的每个元素，即矩阵内所有元素都是非负的；

σ(k):[0,∞)→S＝{1,2,...,J}是一个依赖于采样点k的函数，是系统的切换信号；记σ(k)＝i,i∈S，则有A_σ(k)＝A_i,B_σ(k)＝B_i；分别表示n维向量和n×n维欧氏矩阵空间；

步骤2具体如下：建立手机通信网络系统的事件触发控制机制

其中常量β＞0,是采样误差，||·||₁代表向量的1范数，即向量元素的绝对值之和，F_i是设计第i个子系统的控制器增益矩阵；

步骤3具体如下：

步骤3.1设计事件触发控制律

其中k∈[k_t,k_t+1),t＝0,1,...,k₀＝0；

步骤3.2依据步骤1、步骤2和步骤3.1可得

步骤3.3依据步骤1、步骤3.1和步骤3.2可得

其中

步骤3.4构造一个线性余正李雅普诺夫函数

V_i(k)＝x^T(k)v_i,

其中v_i∈Rⁿ是n维实数列向量并且列中每个元素都为正数，计算上述李雅普诺夫函数的差分方程：

ΔV_i＝V_i(k)-V_i(k-1)＝x^T(k)v_i-x^T(k-1)v_i，

其中T代表矩阵的转置；

步骤3.5设计常数0＜ρ＜1，κ＞0，λ＞1和向量使得以下不等式

对于每一个i∈S成立，其中

其中

步骤3.6设计手机通信网络系统x(k+1)＝A_ix(k)+B_iu_i(k)在事件触发控制器使得系统是正的、稳定的；首先计算其李雅普诺夫函数的差分满足

ΔV_i＜0；

步骤3.7由步骤3.3、步骤3.4可得：

ΔV_i≤x^T(k-1)(A_i+B_iF_i+Ψ_i-I_n)^Tv_i；

再结合步骤3.5，进一步转换为:

步骤3.8根据步骤3.5提出的条件，可得关系

进一步可得:

步骤3.9由步骤3.7和3.8可得如下关系

因为0＜ρ＜1，我们可以得到

ΔV_i＜0；

步骤3.10综上，根据步骤3.1至步骤3.9可得事件触发控制器增益矩阵为：