[发明专利]基于节点间链路反馈控制机制的节点状态控制方法

权利要求书

1.一种基于节点间链路反馈控制机制的节点状态控制方法，其特征在于，该方法中，假设各节点状态相互独立，且该方法包括以下步骤：

S1、建立链路数据率的控制目标；

S2、利用节点间链路状态反馈控制机制来实现所述控制目标，所述节点间链路状态反馈控制机制包括：链路的尾节点对数据率的预测与对反馈控制量的计算，以及首节点对输出数据率的控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，尾节点根据输入数据率对尾节点的其他出口链路的稳定性影响的预测结果计算得到所述反馈控制量；首节点的输出数据率根据所述反馈控制量和对链路数据率的稳定性要求计算得到。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1具体为：

设E＝{e_i，j}，v_i，v_j∈V，Ts表示控制周期，对任意一条从节点p到节点S链路e_p，S，p，S∈V，任意第k个控制周期的数据率R_p，S(k)用这个周期的平均数据率求出，k为正整数，V表示网络中所有节点的集合，V＝{v₁，v₂，...，v_M}；e_i，j表示从节点v_i到节点v_j的有向链路，对于链路e_i，j，节点v_i是v_j的上一节点，v_j是v_i的下一节点，节点v_i称为链路e_i，j的首节点，v_j称为链路e_i，j的尾节点；E表示网络中所有有向链路的集合，E＝{e_i，j}，v_i，v_j∈V；

如果在第k-1周期中，链路e_p，S的数据率为R_p，S(k-1)，则要求在第k个周期的数据率R_p，S(k)满足式(1)

R_p，S(k)≤maxR_p，S(k)＝R_p，S(k-1)+α(C_p，S-R_p，S(k-1))    (1)

其中，maxR_p，S(k)表示第k周期为保持链路稳定所要求的最大数据率，α为控制参量，C_p，S表示链路e_p，S的传输容量；

式(1)就是对链路数据率的控制目标。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2中，对数据率的预测与对反馈控制量的计算过程具体为：

在第k-1个周期，根据前L个周期输入输出对数据率的统计值，分别预测每个输入输出对数据率在k个周期的值得到输入输出对数据率矩阵的预测矩阵和每条输入链路数据率的预测值L≤k-1，表示节点S的邻节点p到节点S的邻节点n的数据率的预测值；

节点S根据第k-1个周期的统计量R_p，S(k-1)，计算得到第k个周期为保持链路稳定所要求的最大数据率maxR_p，S(k)；

比较和maxR_p，S(k)，如果则相应地修正该链路所包含的输入输出对数据率的预测值，得到新的预测量同样，对其它输入输出对数据率的预测值进行修正，得到修正后的输入输出对数据率矩阵的预测矩阵

对数据率预测矩阵求行和，得到第k周期输出链路数据率的预测值对于输出链路e_S，n，如果则第k个周期与链路e_S，n相关的输入输出对数据率的允许量与预测值相同，否则按比例减小每个与链路e_S，n相关的输入输出对数据率的预测值，作为第k个周期的输入输出对数据率允许量，从而得到第k周期的节点S分配给相邻节点的输入输出数据率允许量构成的向量X_S^*(k)；

对数据率矩阵的预测矩阵求列和，得到节点S对每条输入链路的数据率的反馈控制量R^*_p，S(k)。