[发明专利]一种改善手机通信网络拥塞的控制方法

说明书

本发明公开了一种改善手机通信网络拥塞的控制方法，利用正切换系统建模网络拥塞问题，构造了系统的事件触发控制器。首先，通过对系统模型进行数据采集，建立手机通信网络的正切换系统模型。其次，构造手机通信网络忙时的事件触发条件。然后，对正切换系统设计一种事件触发控制器，在网络忙时实时限速以达到网络平稳运行，避免网络因拥塞导致瘫痪，从而改善手机通信网络拥塞的控制方法。与现有手机通信技术相比，本发明方法可以有效的改善手机通信网络的拥塞问题，避免机械的以用户使用流量数为降速标准带来的不良使用体验，使手机通信网络安全平稳运行。

技术领域

本发明属于手机通信网络控制领域，涉及到网络数据包传送过程中可能发生的拥塞现象，基于事件触发控制技术和饱和控制技术，具体涉及一种改善手机通信网络拥塞的控制方法。

背景技术

随着科技的飞速进步，互联网发展速度越来越快，从最开始的2G时代到4G 时代，以及即将到来的5G时代。网络的迅速发展使得人们的生活越来越便捷。随着信息技术的不断改进，网络用户越来越多，通信网络中的拥塞、资源浪费等现象随之出现。通信网络系统的平稳健康运行，对网络中数据传输和网络安全都至关重要。在互联网快速发展时代，网络的使用率越来越高。互联网给我们提供便利的同时，也带来了许多烦恼。大量的用户使用移动互联网，必然会导致网络拥塞。因此，三大通信公司采取了一些措施，当用户使用移动数据超过规定的流量时，上传或下载的网速就会被降低。例如，中国移动通信公司套餐规定，省内使用流量超过40G或省外使用超过20G时网速将降低到1Mbps，这就是一个典型的事件触发控制。

在控制领域存在一类这样的系统，对于任意的初始状态和输入非负，系统的所有状态和输出都是非负的，我们称这类系统为正系统。正系统的状态和输出一直保持在第一象限内，使得正系统在建模很多实际问题时具有明显优势，如研究生物种群的数目变化、容器中水的变化等等。使用正系统建模可以避免建模冗余。一个数据通信网络一般呈现忙时和闲时两种情况。忙时和闲时分别表示网络中存在大量数据包和少量数据包传输的情况，实际上这就是一个切换过程。由于通信网络传送的数据总是非负的，所以通信网络系统中忙时和闲时的切换可以用正切换系统表示。

本申请将提出一种改善手机通信网络拥塞的控制方法，不需要在达到固定的流量数据时降低网速。在通信忙时，对每个用户实时限速以达到网络平稳运行，避免网络因拥塞导致瘫痪，从而改善手机通信网络拥塞的控制方法。与现有手机通信技术相比，本发明方法可以有效的改善手机通信网络的拥塞问题以及资源浪费问题，避免机械的以用户使用流量数为降速标准带来的不良使用体验，在用户拥有同等流量数据情况下，月底用户体验非常差，导致很多用户放弃使用移动数据，这是一种明显的资源浪费。采用事件触发控制解决网络拥塞问题，是一个较好的解决方案。

发明内容

本发明的目的是解决复杂手机通信网络中的拥塞问题，减少网络传输过程中出现的数据丢失现象，提出一种基于事件触发机制的控制方法。通过设计事件触发控制器，改善手机通信网络拥塞，实现数据平稳传输，保证通信网络数据包传输的流畅性，提高网络传输质量。具体技术方案如下：

本发明方法的步骤包括

步骤1、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(≥是针对矩阵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)。