一種面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)要求中國(guó)專利申請(qǐng)第201510449501. 2號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容以引用的 方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估領(lǐng)域，尤其涉及一種面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估方 法。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著個(gè)人上網(wǎng)設(shè)備的普及及移動(dòng)蜂窩網(wǎng)與寬帶無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各種各樣網(wǎng) 絡(luò)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，隨之也帶來(lái)了巨大的流量需求。多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量的加入不僅影響了網(wǎng) 絡(luò)的整體性能，同時(shí)還為網(wǎng)絡(luò)管理和流量分配等帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。不同類型的業(yè)務(wù)需要 不同的網(wǎng)絡(luò)保障，因此，如何根據(jù)業(yè)務(wù)的類型為其分配最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載這個(gè)業(yè)務(wù)、實(shí)現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)性能的最優(yōu)化成為亟需解決的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估通過(guò)收集與分析當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)參 數(shù)，能夠獲取對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能狀況的準(zhǔn)確感知，因此其成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。此 外，在網(wǎng)絡(luò)接入選擇方面，由于現(xiàn)有的用戶設(shè)備大多具備多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，可以接入多種網(wǎng) 絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估可以得到附近網(wǎng)絡(luò)的性能評(píng)價(jià)結(jié)果，從而可以根據(jù)用戶設(shè)備上所運(yùn) 行的業(yè)務(wù)類型，為用戶選擇一個(gè)最佳的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接入，提升用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。
[0004] 為了更加客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)性能，選取合適的評(píng)價(jià)參數(shù)非常重要。IEIF規(guī)定的 IP網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)包括：連接度、吞吐量、帶寬、時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)和丟包率等等。但是網(wǎng)絡(luò)性能 狀況還與網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、流量和業(yè)務(wù)類型緊密相關(guān)，因此在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估的時(shí)候，不 能僅僅依據(jù)如上所提到的各項(xiàng)參數(shù)，還應(yīng)在考慮不同業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)不同需求的基礎(chǔ)上，從具 體業(yè)務(wù)的角度去評(píng)判一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣。不同的無(wú)線業(yè)務(wù)擁有不同的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，例如，視頻業(yè) 務(wù)需要高實(shí)時(shí)性保障，但是由于人眼的滯留特性，丟失幾幀卻對(duì)觀看的體驗(yàn)沒(méi)有太大影響； 而網(wǎng)頁(yè)瀏覽、收發(fā)Email (電子郵件）、即時(shí)通訊等盡力而為（Best Effort，BE)業(yè)務(wù)卻更需 要保證所接收的信息的準(zhǔn)確性。它們的業(yè)務(wù)特性也決定了它們對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的需求也不盡相 同：視頻業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延敏感，而B(niǎo)E業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延不敏感但卻對(duì)丟包率更加敏感。因此同一個(gè)網(wǎng) 絡(luò)在承載不同業(yè)務(wù)時(shí)的性能表現(xiàn)也不同。例如，一個(gè)承載實(shí)時(shí)視頻業(yè)務(wù)不太流暢的網(wǎng)絡(luò)，可 能在承載網(wǎng)頁(yè)瀏覽、即時(shí)通信等BE業(yè)務(wù)時(shí)性能良好。所以評(píng)價(jià)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)劣不應(yīng)該 一概而論，而應(yīng)該從其上所承載的業(yè)務(wù)的角度去評(píng)判。然而，目前已有的網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估方法 大多僅僅將時(shí)延、丟包率、帶寬等當(dāng)作性能評(píng)估的原始依據(jù)，而缺乏與該網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前所承載的 業(yè)務(wù)類型相結(jié)合，因而得到的評(píng)價(jià)結(jié)果不夠準(zhǔn)確，與用戶主觀體驗(yàn)存在一定程度的偏差。
[0005] 在評(píng)估方法方面，目前最常用的評(píng)估模型和方法包括線性加權(quán)模型、平面評(píng)估模 型、AHP (層次分析法）、模糊分析模型、DEA (數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法）、灰度關(guān)聯(lián)分析模型和Delphi 模型等等。相比較而言，AHP具有系統(tǒng)、靈活及可行性強(qiáng)的特點(diǎn)，尤為適合多目標(biāo)、多層次、 多因素復(fù)雜系統(tǒng)中的決策與評(píng)估問(wèn)題，而通信網(wǎng)絡(luò)正有這些特點(diǎn)，因此AHP是評(píng)估通信網(wǎng) 絡(luò)性能狀況的理想方法之一。但是，由于網(wǎng)絡(luò)是個(gè)巨復(fù)雜系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估的過(guò)程中存 在大量的不確定因素，同時(shí)人在進(jìn)行判決也往往具有很強(qiáng)的不確定性，而傳統(tǒng)的AHP不能 解決這些數(shù)據(jù)中存在的模糊性問(wèn)題。因此為了處理這種模糊性，人們?cè)趥鹘y(tǒng)AHP的基礎(chǔ)上， 引入了模糊一致矩陣，提出了 FAHP(FuZZy ΑΗΡ，模糊層次分析法）的概念。自提出之后，人 們對(duì)于FAHP還沒(méi)有明確的定義，許多研究人員已經(jīng)提出了各種各樣的改進(jìn)算法，并將其應(yīng) 用在了各個(gè)領(lǐng)域中。將FAHP應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估中，能夠很好地處理網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)過(guò)程中 的模糊性，提升網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估的準(zhǔn)確性。但以往的FAHP算法在構(gòu)造模糊一致判斷矩陣時(shí)， 需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)來(lái)檢查所構(gòu)造的矩陣是否符合一致性，若符合，則繼續(xù)接下來(lái)的權(quán)值 計(jì)算；若不符合，則需要將矩陣重新賦值，重新賦值后再次進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，直到符合一致 性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。但是這一重復(fù)的判斷和修改賦值的過(guò)程帶來(lái)了很多工作量，增加了算法的時(shí) 間復(fù)雜度。因此在本發(fā)明提供的一種面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估方法中，將在以往經(jīng)典 FAHP算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出一種由專家大家打分直接建立模糊一致矩陣的方法，降 低改進(jìn)的FAHP算法的時(shí)間復(fù)雜度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] (一）要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估方法，該方法基于具有 較低復(fù)雜度的改進(jìn)FAHP算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法首先在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所存在的無(wú)線業(yè)務(wù)中選定一 種類型的業(yè)務(wù)，根據(jù)該種類型業(yè)務(wù)的特征，為其選擇最重要的N個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（如時(shí)延、時(shí)延 抖動(dòng)等）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，并利用改進(jìn)的FAHP方法得到從該種類型業(yè)務(wù)的角度所評(píng)判的網(wǎng)絡(luò) 性能分?jǐn)?shù)；接下來(lái)，使用同樣的方法可以得到其他業(yè)務(wù)類型的網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)結(jié)果；最后，根 據(jù)不同類型業(yè)務(wù)在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量中的占比，得到各個(gè)業(yè)務(wù)的權(quán)重值，對(duì)各業(yè)務(wù)評(píng)價(jià)分 數(shù)進(jìn)行加權(quán)得到最終的網(wǎng)絡(luò)性能綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。單業(yè)務(wù)的評(píng)價(jià)結(jié)果可以客觀地反映同一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行不同類型業(yè)務(wù)時(shí)的性能差異，同時(shí)，由于該模型以一定的時(shí)間間隔，實(shí)時(shí)地測(cè)量各 個(gè)類型業(yè)務(wù)的占比及其所選網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的值，保證了評(píng)價(jià)結(jié)果的實(shí)時(shí)性；且最終的評(píng)價(jià)結(jié)果 是由各業(yè)務(wù)加權(quán)得到，因此可以更加準(zhǔn)確地從當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)存在的所有業(yè)務(wù)的角度，反映出當(dāng) 前網(wǎng)絡(luò)的綜合性能狀態(tài)。
[0008] (二）技術(shù)方案
[0009] 本發(fā)明提出了一種面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估方法，該方法包括步驟：步驟1 : 對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中所承載的業(yè)務(wù)流進(jìn)行檢測(cè)，獲取當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)所存在的所有K個(gè)業(yè)務(wù)類型及每種 業(yè)務(wù)在整個(gè)業(yè)務(wù)流中的占比P 1, i = 1，2, ···，!(，K是大于等于1的整數(shù)；步驟2:首先選取 其中占比最高的一種業(yè)務(wù)類型，針對(duì)該類型的業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，為其選擇N 1個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)作為網(wǎng) 絡(luò)性能確定指標(biāo)，N1是大于等于1的整數(shù)；步驟3 :針對(duì)選定的N i個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，采用FAHP 方法計(jì)算各個(gè)參數(shù)的權(quán)重向量W1 = (JT11A2…。;步驟4 :測(cè)量當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中N1個(gè)網(wǎng)絡(luò) 參數(shù)的值，并根據(jù)模糊隸屬度函數(shù)的方法，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻每個(gè)測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)C 11, i =1，2,…，N1;步驟5 :利用步驟3中所得到的權(quán)重值對(duì)N i個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)，得 到根據(jù)該業(yè)務(wù)所確定的網(wǎng)絡(luò)性能分?jǐn)?shù)
步驟6 :對(duì)剩余的每種業(yè)務(wù)，都重復(fù) 以上步驟2~5,從而得到根據(jù)每一種業(yè)務(wù)所確定的網(wǎng)絡(luò)性能分?jǐn)?shù)
1，2,…，K，其中Nj, j = 1，2,…，K是為第j種業(yè)務(wù)所選定的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的個(gè)數(shù)，為各業(yè)務(wù)種 類選定的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的數(shù)量和類型相同或者不同；步驟7 :利用步驟1中所測(cè)量的各類型業(yè) 務(wù)的占比，對(duì)根據(jù)每一種業(yè)務(wù)所確定的網(wǎng)絡(luò)性能分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)，得出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的綜合性能
>
[0010] (三）有益效果
[0011] 本發(fā)明提出的一種面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估方法，其核心特征和有益效果 有：
[0012] 面向業(yè)務(wù)：本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)的檢測(cè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)流的業(yè)務(wù)類型及占比，依次 從每一種業(yè)務(wù)的角度評(píng)價(jià)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能，可以體現(xiàn)出同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行不同類型業(yè)務(wù)時(shí) 的性能狀態(tài)差異；通過(guò)對(duì)各業(yè)務(wù)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)得到最終的網(wǎng)絡(luò)性能分?jǐn)?shù)，能夠更加全 面地反映網(wǎng)絡(luò)性能，更加符合主觀的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。
[0013] 低復(fù)雜度：本發(fā)明采用的FAHP算法，在模糊一致矩陣的構(gòu)造過(guò)程中，利用所提出 的一系列步驟可以使所構(gòu)造的判斷矩陣在構(gòu)造之初就具備模糊一直性，而無(wú)須再進(jìn)行一致 性校驗(yàn)和修改的過(guò)程，大大降低了構(gòu)造模糊一直矩陣的時(shí)間復(fù)雜度，具有步驟簡(jiǎn)單和計(jì)算 復(fù)雜度比較低的特點(diǎn)，便于應(yīng)用在實(shí)際中，提高了系統(tǒng)的整體效率。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估模型的示意圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明中具有低復(fù)雜度的改進(jìn)FAHP方法流程圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估層次模型示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清