[发明专利]一种中药材种植监测网络多路径拥塞控制方法

权利要求书

1.一种中药材种植监测网络多路径拥塞控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、传感器发送记录中药材种植实时环境信息的数据流到中药材种植监测网络中；

步骤二、建立数学模型，将中药材种植监测网络中信息传输过程中的多路径拥塞控制转化为求解中药材种植监测网络实际有效吞吐量最大化的方法中；

步骤三、学习得到最优拥塞窗口调整策略函数，根据拥塞窗口调整策略函数与动作值函数之间的映射关系生成调节拥塞窗口大小的动作值函数；

步骤四、根据动作值函数调整中药材种植监测网络中拥塞窗口的大小，实现实际有效吞吐量最大化，进而实现多路径网络的拥塞控制。

2.根据权利要求1所述的一种中药材种植监测网络多路径拥塞控制方法，其特征在于：所述步骤二中建立数学模型的具体方法为：

(1)获取中药材种植监测网络中任一条数据流i的状态其中表示在时间区间t内任一数据流i的子流m的状态，包括平均发送速率有效吞吐量拥塞窗口大小平均延迟和平均最小往返时间M表示数据流i的子流的数量；

(2)定义时间区间t内调整多路径网络拥塞窗口的动作值函数为其中表示在时间区间t内调整拥塞窗口的大小，N表示监测网络中数据流的数量；

(3)将实际有效吞吐量作为效用函数，定义回报函数R(t)为其中

3.根据权利要求1所述的一种中药材种植监测网络多路径拥塞控制方法，其特征在于：所述步骤三中学习得到最优拥塞窗口调整策略函数f_θ调节拥塞窗口大小的动作值函数的具体方法为：

(1)收集时间区间T内中药材种植监测网络中任一数据流i的网络数据状态，用任务集合表示：

其中，1≤i≤N，表示时间T内数据流i的子流M的状态，表示时间T内数据流i的子流M的动作值函数，为多路径传输数据流i的初始状态分布，q_i(sⁱ_t+1|sⁱ_t)为数据流i的过渡分布，该状态分布包括这一时间区间内的链路平均发送速率、链路实际有效吞吐量、当前拥塞窗口的大小以及最小往返时间，T表示数据流传输的总时间；

(2)基于收集到的网络状态数据，定义数据流i的任务集合的损失函数，得到此时网络状态下的实际有效吞吐量，损失函数的形式为：

其中，是损失函数的变量，表示期望，R_i(s_t,a_t)表示链路i在时间t内取得的回报；

(3)根据此时的网络状态，找到一个使得函数最小的θ值：

利用对θ进行梯度下降，得到拥塞窗口大小调整策略f_θ：

其中β是一个步长，表示一个常数；

(4)根据训练得到的f_θ和其与动作函数之间的映射关系a_t＝f_θ(s_t)确定一个调整拥塞窗口值大小的动作值函数a_t，进而调整拥塞窗口，调整后查看此时的网络拥塞状态：如果此时网络状态良好，则直接将网络的实时状态反馈给数据流接收方，如果此时网络仍有拥塞情况，则跳转到步骤(3)，继续调整该网络的拥塞窗口大小。