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专利号: 2021108998548
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于不完全链路负载测量的网络流量矩阵估算方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)输入需要主动测量的链路数量 和路由矩阵 ;其中,所述需要测量的链路数量 根据应用场景来确定,所述网络中路由矩阵 通过网络的状态信息和配置信息获得;

2)对网络中的n条链路分别编号,构建编号集合 ;

3)初始化需要主动测量的链路集 为空,即 ;

4)更新需要主动测量的链路集 , 直至 中元素的个数为 ;

5)测量链路集 中的链路,构造对应的链路负载集合 ;

6)利用历史负载信息data划分特征数据集 和结果数据集 ;

7)利用k元线性岭回归模型训练数据集,得到精确度acc1和结果res1;

8)利用k元二次多项式岭回归模型训练数据集,得到精确度acc2和结果res2;

9)从acc1和acc2中选择精确度大的结果作为链路补全的结果,得到全部链路对应的链路负载 ;

10)根据路由矩阵 和补全的链路负载 ,构造符合RIP原则的观测矩阵 ,并将 转换到估算式 中;

所述步骤10)包括如下步骤:

10.1)利用压缩感知原理将流量矩阵 重构为 ,其中 为构造的稀疏基DCT矩阵,为稀疏系数向量;

10.2)将流量矩阵的估算式 转变为 ;

10.3)通过高斯随机矩阵以及对角采样矩阵构造符合RIP原则的观测矩阵 ,其中,是满足渐进正态分布的高斯随机矩阵, 为元素为0或1的对角阵,其对角线上0元素数量为 ;

10.4)式 两端同乘以 和  ,得到式 ;

11)构造 范数优化函数式,即

12)根据CS‑OMP算法求解 范数式估计流量矩阵;

所述步骤12)包括如下步骤:

12.1)初始化残差 , ,信号支撑集 ;

12.2)令循环变量 初始值为1,步长为1;

12 .3)从观 测矩阵 中寻 找与信号 相关性最强 的信号 支撑索 引,;

12.4)将寻找到的信号支撑加入信号支撑集合中, ;

12.5)更新已选各列的稀疏系数估计值, ;

12.6)更新残差, ;

12.7)重构测量时间点t上的网络流量矩阵 ;

12.8)更新循环变量 为 ;

12.9)若循环变量 ,则转步骤12.3); ,得到流量矩阵 ,其中,K为 主对角线上取非零值的元素数量。

2.如权利要求1所述的基于不完全链路负载测量的网络流量矩阵估算方法,其特征在于,所述步骤4)包括如下步骤:

4.1)令循环变量 初始值为1,步长为1;

4.2) 令集合 ;

4.3)计算集合P中的每条链路 的设计准则 ;其中,, , 为链路集 对应的子路由矩阵, ,是一个常数,是单位矩阵;

4.4)选择集合P中设计准则最小的链路记为s,即 ;

4.5)更新需要主动测量的链路集 , ;

4.6)更新循环变量 为 ;

4.7)若循环变量 ,则转步骤4.2),否则得到需要主动测量的链路集 转步骤5)。

3.如权利要求1所述的基于不完全链路负载测量的网络流量矩阵估算方法,其特征在于,所述步骤6)中,所述历史负载信息data是二维数据,包含网络中所有链路负载的历史信息,不同行表示不同时刻,不同列对应各个链路;特征数据集 ,结果数据集,对应data中 列的数据,对应data中 列的数据。