本发明涉及动态带宽分配,特别是在用户等级、数据包、时延等多种因素共同影响下的带宽分配问题,尤其涉及一种动态带宽分配的多代理系统(multi-agentsystem,mas)计算方法。
背景技术:
传统带宽分配过程中,光终端(opticallinetermination,olt)将从网络中获取的数据解调后发送给各光网络单元(opticalnetworkunit,onu),onu将接收到的信息解调后发送给各用户。该机制下,数据的传输呈线性、顺序进行,在多影响因素分别作用于不同应用上时,不能有效解决队列的排序问题,在业务间存在相互影响,加上用户等级、时延、数据包大小等因素相互交织的情况下,会造成分配效率低下。olt和onu在参与带宽分配时采用的算法是周期自适应间差轮询算法(interleavedpollingwithadaptivecycletime,ipact),该算法的计算以字节为单位,但队列在调度时则是以数据包为单位进行的,由此就造成了带宽因小于一个数据包长度而被空置的现象,产生较大的未使用的小开销(unusedslotremainder,usr),造成带宽资源浪费。
技术实现要素:
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种动态带宽分配的mas计算方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种动态带宽分配的mas计算方法,包括以下步骤:
步骤1:明确每个用户的用户等级ul、数据包到达时间at和数据包长度pl;
步骤2:分别为步骤1中的三个因素设置系数α、β、γ并分别明确用户等级的权重α、数据包到达时间at的权重β和明确数据包长度的权重γ;
步骤3:明确用户pi的综合效果评估参数ui(pi);
步骤4:在一个议价(polling)周期内,求得onuagent的目标函数si的最小值;
步骤5:onuagent之间进行议价博弈,业务类oltagent通过博弈选出的onuagent发送查询带宽请求request;
步骤6:onuagent计算需要的带宽大小,上报给oltagent;
步骤7:onu根据队列管理机制,上报olt授权,并将usr打包至olt;
1)如果授权等于报告长度,则不会存在usr,依序进行polling;
2)如果授权大于报告长度,记录usr并将其传递至下一个onu,进入下一个polling周期,转到步骤8;
3)授权小于报告长度,即授权无法满足队列需求,则在重新发送报告后进行授权,转到步骤5;
步骤8:消除usr。
所述的明确用户等级的权重α,具体方法如下:设用户等级分为q级,令qi∈q,那么α=logqqi。
所述的用户pi的综合效果评估参数ui(pi)=αiuli+βiati+γipli。
所述的onuagent的目标函数si的最小值,
所述的消除usr,具体方法如下:第m个polling周期内的第i个onu的第j个业务类消除usr,令
本发明的优点是:本发明采用了mas的建模方法,对olt和onu中的业务进行agent建模,抽象出影响带宽分配的相关因素,设计了基于ipact议价博弈原则的讨价——还价的局部带宽重分配行为,按照经济学观点将带宽分配效益化,较好地解决了数据包传输过程中的排队问题,消除了传输时隙,增强了usr消除效果。
附图说明
图1为动态带宽的mas模型示意图。
图2为ipact流程图。
图3为usr消除机制流程图。
具体实施方式
一种动态带宽分配的mas计算方法,包括以下步骤:
步骤1:如图1所示,明确每个用户的用户等级ul、数据包到达时间at和数据包长度pl,并分别为以上三个因素设置系数α、β、γ,它们分别代表带宽分配中三种因素对整体效果影响的重要程度,其值会随带宽分配需求动态变化。
步骤2:明确用户等级的权重α,设用户等级分为q级,令qi∈q,那么
α=logqqi。
步骤4:明确数据包长度的权重γ。数据包长度越长,到达时间越长,权重越大。
步骤5:明确用户pi的综合效果评估参数ui(pi)=αiuli+βiati+γipli。
步骤6:如图2所示,在一个议价(polling)周期内,明确求得onuagent的目标函数
步骤7:onuagent之间进行议价博弈,业务类oltagent通过博弈选出的onuagent发送查询带宽请求(request)。
步骤8:onuagent计算需要的带宽大小,上报给oltagent。
步骤9:onu根据队列管理机制,上报olt授权,并将usr打包至olt。
1)如果授权等于报告长度,则不会存在usr,依序进行polling;
2)如果授权大于报告长度,记录usr并将其传递至下一个onu,进入下一个polling周期,转到步骤10;
3)授权小于报告长度,即授权无法满足队列需求,则在重新发送报告后进行授权,转到步骤7。
步骤10:如图3所示流程,以第m个polling周期内的第i个onu的第j个业务类为例,消除usr。令