[发明专利]一种动态带宽分配的MAS计算方法

说明书

本发明公开了一种动态带宽分配的MAS计算方法，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；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；明确用户p_i的综合效果评估参数U_i(p_i)；在一个议价polling周期内，求得ONU Agent的目标函数S_i的最小值。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。

技术领域

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-agent system，MAS)计算方法。

背景技术

传统带宽分配过程中，光终端(Optical Line Termination，OLT)将从网 络中获取的数据解调后发送给各光网络单元(Optical Network Unit，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(interleaved polling with adaptivecycle time，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 (unused slot remainder，USR)，造成带宽资源浪费。

发明内容

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p_i的综合效果评估参数U_i(p_i)；

步骤4：在一个议价(polling)周期内，求得ONU Agent的目标函数S_i的 最小值；

步骤5：ONU Agent之间进行议价博弈，业务类OLT Agent通过博弈选出的 ONUAgent发送查询带宽请求Request；

步骤6：ONU Agent计算需要的带宽大小，上报给OLT Agent；

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。