[发明专利]基于GNs图预测器的约束路由控制系统

说明书

本发明提供一种基于GNs图预测器的约束路由控制系统，包括QoS路由控制系统以及GNs图预测器；GNs图预测器用于模拟不同网络节点瞬间高峰负载时全网的通信流量动态变化，并根据不同的通信流量变化向QoS路由控制系统提供预判标准；GNs图预测器进行网络通信流量的离线计算，将离线计算结果反馈至QoS路由控制系统，改进当下QoS路由实施效率；QoS路由控制系统定期将网络通信流量历史数据反馈给GNs图预测器，GNs图预测器根据收到的反馈数据重新进行离线计算。本发明通过GNs网络模拟计算局部节点瞬间高峰负载情况下的节点数据传播情况，并根据此情况构建有效的局部隔离与路由变更，以实现将瞬间高峰负载控制在小范围内，避免其对于总体通信网络的冲击与危害。

技术领域

本发明涉及网络路由控制技术领域，尤其是网络负载均衡技术，具体而言涉及一种基于GNs图预测器的约束路由控制系统。

背景技术

5G时代的到来，互联网多媒体应用，例如视频聊天、网络直播、网络通话、远程教育层出不穷.Internet开始从单一的数据传输转向数据、语音、图像、视频多媒体信息的综合传输。数据传输需要满足不同服务质量(QoS，quality of service)要求，多QoS约束路由成为解决QoS问题的一种有效途径。同时5G网络条件下，如果出现部分节点的通讯流量瞬间过高，则这些大规模数据将在周围5G节点中进行扩散，造成局部网络的堵塞，阻断其它通过这些节点的正常流量，进而影响整个网络的稳定性。而且在实际网络维护运营中，常会因为节点调试等，需要对于当下网络结构做调整，而同时还要保障原有的QoS要求，这就需要对于网络QoS约束路由，特别是局部高峰数据传输时的QoS约束路由控制有更高的要求。

QoS路由协议包括多径QoS路由协议、节点控制的单跳路径QoS路由协议。不论是多径Qos路由协议，或者是单跳路径的QoS路径，其算法能够改善网络吞吐量、网络性能退化，优化资源配置，平衡网络负载，实现网络全局资源利用率优化，并且最大化网络接受其他QoS参数需求。在正常网络运载下，考虑端到端可靠性、时延、能量消耗，常用的QoS路由协议能够实现节点原始数据预处理、剪枝规则加快收敛、节点能量感知唤醒机制降低网络整体能量消耗功能。但上述QoS协议并没有对于局部高峰负载情况做特定研究，存在如下技术盲点或难点：

1)局部高峰负载的路由优化。在正常的网络运行环境下，一般来说是很难遇到局部节点的高峰负载。而如果出现一些特殊情况，比如某些节点被黑客攻击情况下，会出现局域节点出现特别高峰的网络流量，如果不加以控制，这些流量数据会迅速对周围的网络节点造成影响。目前对于这种局部高峰负载的路由优化还缺乏深入研究和有效的方案来解决；

2)网络结构的多元与异变。在实际工程环境下，网络结构往往会因为业务拓展、技术维护等多重复杂因素而改变。而在一些情况下，当网络结构改变的时候，会因为一些原因出现高峰流量，这时既有的路由控制系统将无法针对改变的网络结构进行及时调整；

3)大规模阻塞模型的计算难度大。现实环境下，由于采用多重的技术手段，一般来说出现大规模网络阻塞的情况出现比较少。正因如此，人们对于大规模的网络阻塞实际情况掌握较少，其相关的研究也不足。特别是在多节点网络环境下，如何对大规模网络阻塞情况进行计算，仍是一个工程难题。

因此，网络负载调度和保障的主要目的是避免网络阻塞，但许多时候会出现网络的某些节点出现特别高峰的流量。这种高峰流量往往是突然的，无规则的，这种高峰流量会给网络带来很大的负载冲击，导致大面积的网络节点过载。面对这种高峰流量，现有的路由管理系统是难于应付的。

发明内容