一种基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法及其拥塞控制技术

本发明专利技术公开了一种基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法及其拥塞控制，该带宽预测方法包括：构建无线网络链路带宽的状态预测模型；构建所述无线网络链路带宽的观测模型；根据所述状态预测模型得到预测估计带宽；根据所述观测模型对所述预测估计带宽进行校正处理得到最终预测带宽。本发明专利技术根据无线网络的特点，将基于扩展卡尔曼的带宽估计引入无线网络中，通过构建无线网络链路带宽的态预测模型和观测模型来预测无线网络的可用带宽，该方法计算复杂度低，能够实时预测无线网络的可用带宽，并且具有良好的收敛性和准确性。

A prediction method of wireless network bandwidth based on extended Kalman and its congestion control

【技术实现步骤摘要】
一种基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法及其拥塞控制
本专利技术属于无线通信
，具体涉及一种基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法及其拥塞控制。
技术介绍
无线网络在拓扑、重传和业务上的特性，使得传统的TCPNewReno拥塞控制算法已经不能充分保证无线网络的服务质量。针对无线网络大时延、带宽不对称、高误码率以及短期流多的特点，网络拥塞不再是导致数据包丢失的唯一原因，当传输信道受到外界影响而造成信号衰减或干扰时，会导致噪声丢包。当TCPNewReno在链路质量相对较差的网络中运行时，不会区分丢包类型，一旦发生丢包，会频繁调用拥塞控制算法，减小拥塞窗口及慢启动阈值，这种方式在很大程度上制约并影响了无线网络性能。目前，带宽作为网络流量、拥塞控制以及服务质量(QualityofService，简称Qos)保证等方面的关键参数，受到广泛关注。因此将带宽估计引入网络拥塞控制，实时估算网络可用带宽并决定将要发送的数据量，可以有效避免传统TCP算法根据数据包丢失判断网络拥塞而盲目限制发送速率所带来的影响。TCPWestwood是根据带宽估计实现无线网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法，其特征在于，包括：/n构建无线网络链路带宽的状态预测模型；/n构建所述无线网络链路带宽的观测模型；/n根据所述状态预测模型得到预测估计带宽；/n根据所述观测模型对所述预测估计带宽进行校正处理得到最终预测带宽。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法，其特征在于，包括：
构建无线网络链路带宽的状态预测模型；
构建所述无线网络链路带宽的观测模型；
根据所述状态预测模型得到预测估计带宽；
根据所述观测模型对所述预测估计带宽进行校正处理得到最终预测带宽。


2.根据权利要求1所述的基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法，其特征在于，构建无线网络链路带宽的状态预测模型，包括：
在无线网络链路发送端发送一组探测包，并记录相邻所述探测包之间的输入时间间隔；
记录每一所述探测包在所述无线网络链路发送端和无线网络链路接收端之间的链路传输时延；
根据无线网络链路预设瓶颈带宽和无线网络链路利用率获取背景流量；
根据所述输入时间间隔、所述链路传输时延、所述背景流量、所述无线网络链路预设瓶颈带宽构建相邻所述探测包在所述无线网络链路接收端的输出时间间隔函数；
根据所述输出时间间隔函数、预设可用带宽函数构建无线网络链路的状态预测模型。


3.根据权利要求2所述的基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法，其特征在于，构建所述无线网络链路的观测模型，包括：
根据所述输出时间间隔函数构建所述无线网络链路的观测模型。


4.根据权利要求1所述的基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法，其特征在于，根据所述状态预测模型得到预测估计带宽，包括：
根据所述状态预测模型得到第一雅克比矩阵；
根据所述状态预测模型、所述第一雅克比矩阵更新状态预测模型，并根据所述更新后的状态预测模型得到无线网络链路的预测估计带宽。


5.根据权利要求1所述的基于扩展卡尔曼无线网络带宽预测方法，其特征在于，根据所述观测模型对所述预测估计带宽进行校正处理得到最终预测带宽，包括：
根据所述观测模型得到第二雅克比矩阵；
根据所述观测模型、所述第二雅克比矩阵更新观测模型，并根据所述更新后的观测模型获取无线网络链路的输出时间间隔；
根据所述输出时间间隔、所述第二雅克比矩阵对所述预测估计带宽进行校正处理得到最终预测带宽。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，洪波，唐俊勇，于孟晨，徐江涛，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61