Development of the method to control telecommunication network congestion based on a neural model

Abstract

Розглянута схема контролю перевантажень з використанням зворотного зв’язку по знаку функції чутливості продуктивності телекомунікаційної мережі. Для визначення даної функції запропоновано використання простої нейронної мережної моделі динамічної системи. Контроль наявності або загрози перевантаження здійснюється на основі аналізу довжини черги на стороні приймача інформації. Для аналізу системи визначена функція вартості як цільова функція наявності перевантаження. Запропонований алгоритм оптимального управління забезпечує формування керуючого сигналу таким чином, щоб вихід системи відповідав як можна ближче заздалегідь встановленим характеристикам – ключовим показникам ефективності мережі. Розроблена схема контролю перевантаження зі зворотним зв’язком по знаку чутливості функції продуктивності системи. Знак чутливості продуктивності надає оптимальний напрям для налаштування швидкості джерела даних. Запропонована нейронна модель для багатокрокового передбачення стану черги на стороні приймача телекомунікаційної мережі. Якщо нейронна мережа налаштована на відслідковування динаміки системи і показує, що квадратична помилка є незначною, вважається, що виконаний крок відповідає наперед передбаченому виходу системи. Запропонований алгоритм адитивного збільшення/множинного зменшення, який визначає зміну швидкості джерела даних в залежності від знаку функції чутливості показника продуктивності. Даний алгоритм є альтернативою системи прогнозування перевантаження і керування потоком, заснованої на пороговому заповненні черги. Проведено порівняльний аналіз ефективності керуючих схем виявлення перевантаження на основі черг і на основі функції чутливості продуктивності телекомунікаційної мережі. Показано, що величина черги і коливання швидкості джерела менші для схеми на основі чутливості, ніж для схеми на основіРезультати моделювання продуктивності запропонованої схеми показують, що схема на основі функції чутливості має кращі ключові показники ефективності в порівнянні зі звичайною схемою вибору порога черги.