[发明专利]一种多RAT并发传输方法和装置

权利要求书

1.一种多RAT并发传输方法，其特征在于，将多流并发传输问题建模为“批到达”的M/G/m排队论模型，基于数学步骤按比例地将单一流分裂为多条流进行传输，在大数统计意义上的消除多流时延差异，所述数学步骤如下：

步骤1：调度器根据不同链路的反馈信息以及总的数据包到达率计算数据包在不同链路上的理论时延；

步骤2：调度器先将多流时延问题建模为凸优化模型，再转为拉格朗日对偶问题进行求解；如果是2流问题，则得到解析解；如果是大于等于3流问题，则得到迭代解；

步骤3a：调度器确定单一流分裂成多条流的流量比例的大数概率方案；调度器将数据包按概率在不同链路上进行传输；

步骤3b：调度器确定单一流分裂成多条流的流量比例；

步骤4：重复迭代步骤3a和步骤3b，直到结果收敛为止；调度器确定流量比例的大数概率方案，将数据包按概率在不同链路上进行传输。

2.如权利要求1所述的一种多RAT并发传输方法，其特征在于，步骤1中所述理论时延的总时延公式如下：

其中，表示批到达数据包的平均等待时间，和分别表示到数据包到达分布的一阶矩和二阶矩，和分别表示RAT j服务率的一阶矩和二阶矩，为批到达率与服务率的比值；公式的第一项为单个数据包到达的时延，第二项为由于批到达所增加的额外的平均时延；表示RAT j服务率的一阶矩，即RAT j上的平均服务时间，为服务率的倒数，即j代表第j个RAT，λ_j代表RAT j的数据到达率，μ_j代表RAT j的数据服务率。

3.如权利要求1所述的一种多RAT并发传输方法，其特征在于，步骤2中所述凸优化模型如下：

其中，T_j表示链路j的总时延，λ表示所有链路的总数据达到率，即约束条件(2)保证对于一个RAT来说，数据包的到达率要小于其RAT的服务率，即要完成有效传输；约束条件(3)要求分流后的所有RATs上的到达率总和等于总的数据包到达率；约束条件(4)要求分流后每个RAT上的数据包到达率不能为负值；j代表第j个RAT，λ_j代表RAT j的数据到达率，μ_j代表RAT j的数据服务率。

4.如权利要求1所述的一种多RAT并发传输方法，其特征在于，步骤3a所述大数概率方案在双流场景下的解析解如下：

其中，a、b、c如下：

其中，λ表示总的数据到达率，和表示分配到RAT 1和RAT 2上的数据流量，μ₁和μ₂分别表示RAT 1和RAT 2上的服务速率，和分别表示到数据包到达分布的一阶矩和二阶矩，和分别表示RAT 1和RAT 2上的服务率二阶矩，和分别表示的平方和三次方。

5.如权利要求1所述的一种多RAT并发传输方法，其特征在于，步骤3b中所述确定分流流量比例的过程如下：

(1)拉格朗日函数变形为：

(2)其中：

(3)给定拉格朗日参数，即可求得每个小的拉格朗日函数，即

(4)问题转化为拉格朗日对偶问题：

(5)设定迭代步长，并初始化拉格朗日参数，并由此计算出此时的最优λ_j，继而确定所有RATs上的最大时延；

(6)初始化拉格朗日参数，由可以求得此时最优的λ_j；

(7)根据公式来更新T的值；

(8)根据上述得到的结果，用梯度值来更新拉格朗日参数，公式如下：

其中，j表示第j个RAT，λ表示总的数据到达率，λ_j代表RAT j的数据到达率，μ_j代表RAT j的数据服务率，表示到数据包到达分布的一阶矩，参数T是对优化问题的进行拉格朗日变换时引入的中间变量,α_j、β_j、γ是进行拉格朗日变换时引入的拉格朗日乘子，L_j就是拉格朗日函数，Δ_t表示用梯度值来更新拉格朗日参数的步长，t表示第t次更新迭代拉格朗日参数，T_j表示链路j的总时延。