一种无线网络的模糊控制方法技术

本发明专利技术公开了一种无线网络的模糊控制方法，该方法提出一种适用于信道状态不良的无线网络利用模糊控制在线调整调度器当中各个客户端的权值ｗｉ′基于ＷＦ２Ｑ＋的自适应的方法，属于路由器队列管理和分组调度领域；在无线网络中，直接使用有线网络的ＷＦ２Ｑ＋调度机制，无法实现对开始信道处于不良状态的业务流进行快速的信道补偿，而使用基于模糊控制方法的分组反馈调度机制则能够改善这一情况；它能够为业务流获得期望服务量提供更快速的信道补偿，为确保其服务质量提供更好的保证；使用基于模糊控制方法的分组反馈调度机制能够获得更公平更有效率的网络服务，更好的ＱｏＳ。

Fuzzy control method for wireless network

The invention discloses a fuzzy control method of the wireless network, we propose a method for wireless network channel state bad using fuzzy control online adjustment of each client scheduler among weights wi 'method based on adaptive WF2Q, which belongs to the field of queue management and packet scheduling in wireless networks, WF2Q; scheduling mechanism the use of wired networks, is not able to start in a bad state of the channel business flow channel compensation quickly, and use the fuzzy control method of packet scheduling mechanism based on feedback can improve the situation; it can obtain the expected amount of service providing channel compensation for a more rapid business flow, provide a better guarantee to ensure the service quality; fuzzy control method using a packet scheduling mechanism can be obtained based on feedback Fair and efficient network services, better QoS.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于路由器队列管理和分组调度领域。具体涉及一种无线网络的模 糊控制方法。
技术介绍
1965年美国控制论专家LA. Zadeh教授创立了模糊集合论，从而为描述、 研究和处理模糊性现象提供了一种新的工具。而模糊控制是以模糊集合理论为 基础把控制策略的自然语言转化为计算机能够接受的算法语言所描述的控制方 法。在庞大而复杂的网络系统当中，要得到正确而且精密的数学模型是相当困 难的。但网络系统经过了长时间的运作，具有大量的以定性的形式表示的极其 重要的先验信息，以及仅仅用语言规定的性能指标。所有这些系统都具有一种 不精确性，应用一般的控制理论很难实现控制，但是，这类系统由人来控制却 往往容易做到，这是因为过程操作人员的控制方法是建立在直观的和经验的基 础上，他们凭借实践积累的经验，采取适当的对策完成控制任务。于是，人们 把操作人员的控制经验归纳成定性描述的一组条件语句，然后运用模糊集合理 论将其定量化，使控制器得以接受人的经验，模仿人的操作策略，这样就产生 了以模糊集合理论为基础的模糊控制器。近年来无线网络发展迅速，如何把有线的分组调度机制引入到无线环境当 中使用成为了一个研究的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线网络的模糊控制方法，其特征包括如下步骤：步骤１）：初始化预设Ｖ（ａ↓［ｉ］↑［ｋ］）、Ｓ↓［ｉ］↑［ｋ］、Ｆ↓［ｉ］↑［ｋ］、ｗ↓［ｉ］、ｗ↓［ｉ］′、Ｑ↓［ｉ］、Ｑ↓［ｉ］′、Ｑ↓［ｓｕｍ］、ａ↓［１１］、ａ↓［１２］、ａ↓［２１］、ａ↓［２２］，其中，Ｖ（ａ↓［ｉ］↑［ｋ］）为客户端ｉ第ｋ个数据包到达系统的虚拟时间；Ｓ↓［ｉ］↑［ｋ］为客户端ｉ第ｋ个数据包开始发送的虚拟时间；Ｆ↓［ｉ］↑［ｋ］为客户端ｉ第ｋ个数据包完成发送的虚拟时间；ｗ↓［ｉ］为客户端ｉ的预设权值），直接执行步骤１０）；步骤９）：更新该客户端的虚拟开始时间Ｓ↓［ｉ］↑［ｋ］，Ｓ↓［ｉ］↑［ｋ］＝Ｆ↓［ｉ］↑［ｋ－１...

【技术特征摘要】
1、一种无线网络的模糊控制方法，其特征包括如下步骤步骤1)初始化预设V(aik)、Sik、Fik、wi、wi′、Qi、Qi′、Qsum、a11、a12、a21、a22，其中，V(aik)为客户端i第k个数据包到达系统的虚拟时间；Sik为客户端i第k个数据包开始发送的虚拟时间；Fik为客户端i第k个数据包完成发送的虚拟时间；wi为客户端i的预设权值；wi′为从权值调节器中获得的客户端i的调度用权值wi′；Qi为客户端i的期望服务量；Qi′为系统反馈所得的客户端i的实际获得服务量；Qsum为系统反馈所得的系统实时总服务量；a11、a12、a21和a22为模糊控制规则的权值修正参数的取值；步骤2)在路由器上建立一个基于模糊控制的分组反馈调度机制的调度器；步骤3)当新分组到来时，判别分组所属的客户端，安排到对应客户端所属的缓存队列，如果此时对应客户端的缓存队列不为空，转到步骤4)；如果此时对应客户端的缓存队列为空，转到步骤5)；步骤4)判断缓存队列是否有足够空间接纳新分组，如果空间不足直接丢弃；如果空间充足，分组直接进入对应缓存队列，系统不更新V(aik)、Sik、Fik三个值；如果继续有数据包进入队列，回到步骤3)；步骤5)分组进入对应缓存队列后，更新对应客户端的虚拟开始时间Sik，<maths id=math0001 num=0001 ><math><![CDATA[ <mrow><msubsup> <mi>S</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>=</mo><mi>MAX</mi><mo>{</mo><msubsup> <mi>F</mi> <mi>i</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msubsup><mo>,</mo><mi>V</mi><mrow> <mo>(</mo> <msubsup><mi>a</mi><mi>i</mi><mi>k</mi> </msubsup> <mo>)</mo></mrow><mo>}</mo><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>更新对应客户端的虚拟完成时间Fik，<maths id=math0002 num=0002 ><math><![CDATA[ <mrow><msubsup> <mi>F</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>=</mo><msubsup> <mi>S</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>+</mo><msubsup> <mi>L</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>/</mo><msup> <msub><mi>w</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>&prime;</mo></msup><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>其中，Lik为客户端i第k个数据包的大小；更新系统的虚拟时间V(aik)<maths id=math0003 num=0003 ><math><![CDATA[ <mrow><mi>V</mi><mrow> <mo>(</mo> <msubsup><mi>a</mi><mi>i</mi><mi>k</mi> </msubsup> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>MAX</mi><mo>{</mo><msubsup> <mi>misS</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>,</mo><mi>V</mi><mrow> <mo>(</mo> <msubsup><mi>a</mi><mi>i</mi><mrow> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msubsup> <mo>)</mo></mrow><mo>}</mo><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>其中，misSik各个客户端中最小的虚拟开始时间，如果继续有数据包进入队列，回到步骤3)；步骤6)当系统的缓存队列当中有数据包时，启动此步骤；本步骤从虚拟开始时间Sik不大于系统虚拟时间V(aik)的客户端当中选取虚拟完成时间Fik为最小的客户端；步骤7)转发该客户端的数据包；更新客户端i的实际获得服务量Qi′，<maths id=math0004 num=0004 ><math><![CDATA[ <mrow><msup> <msubsup><mi>Q</mi><mi>i</mi><mi>k</mi> </msubsup> <mo>&prime;</mo></msup><mo>=</mo><msup> <msubsup><mi>Q</mi><mi>i</mi><mrow> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msubsup> <mo>&prime;</mo></msup><mo>+</mo><msubsup> <mi>L</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>更新系统实时总服务量Qsum，<maths id=math0005 num=0005 ><math><![CDATA[ <mrow><msubsup> <mi>Q</mi> <mi>sum</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>=</mo><msubsup> <mi>Q</mi> <mi>sum</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msubsup><mo>+</mo><msup> <mi>L</mi> <mi>k</mi></msup><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>步骤8)判断数据包发送完毕后，该客户端的缓存队列是否为空，如果该队列在发送后不为空，转到步骤9)；如果该队列在发送后为空，跳过步骤9)，直接执行步骤10)；步骤9)更新该客户端的虚拟开始时间Sik，<maths id=math0006 num=0006 ><math><![CDATA[ <mrow><msubsup> <mi>S</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>=</mo><msubsup> <mi>F</mi> <mi>i</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msubsup><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>直接把该客户端上一次发送数据包时的虚拟完成时间设为新的虚拟开始时间；更新该客户端的虚拟完成时间Fik，<maths id=math0007 num=0007 ><math><![CDATA[ <mrow><msubsup> <mi>F</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>=</mo><msubsup> <mi>S</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>+</mo><msubsup> <mi>L</mi> <mi>i</mi> <mi>k</mi></msubsup><mo>/</mo><msup> <msub><mi>w</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>&prime;</mo></msup><mo>;</mo> </mrow>]]></math></maths>步骤10)更新系统虚拟时间V(aik)，<maths id=math0008 num=0008 ><math><![CDATA[ <mrow><mi>V</mi><mrow> <mo>(</mo> <msubsup><mi>a</mi><mi>i</mi><mi>k</mi> </msubsup> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><m...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘治，胡小青，文俊朝，章云，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]