CN102739507A - 一种承载状态感知的路由器及其业务流带宽分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种承载状态感知的认知路由器业务流带宽分配方法及系统，所述方法包含：生成针对各个业务带宽分配策略的步骤，采集路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息，采用基于认知网络技术提供的带宽分配算法分析处理采集的数据，并综合设定的若干规则和参考各种业务流QoS需求的差异性两个参量生成针对各个业务的带宽分配策略；为每条业务流分配带宽的步骤，依据配置策略的要求，将策略映射成为路由器能够识别的操作，并执行该操作来改变路由器队列管理，用于为业务流进行带宽分配。本发明利用认知网络技术，可以实现网络承载状态以及业务流状态的感知，从而使得网络带宽的分配能够充分考虑网络的动态变化特性，使得分配方式更加合理。

Description

一种承载状态感知的路由器及其业务流带宽分配方法

技术领域

本发明计算机管理，具体涉及一种承载状态感知的路由器及其业务流带宽分配方法。

背景技术

网络管理的一个重要内容就是网络带宽的分配。网络带宽的分配是指在网络交换节点上，对不同业务或数据流量依据一定的规则或服务等级协定SLA(ServiceLevel Agreement)对其所占用的带宽资源进行控制。目前Internet网络上带宽分配的方法大体可以分为两种：静态分配方法和动态分配方法。

静态带宽分配方法通常为每种业务流保留足够的带宽来为其QoS提供保障，这种方式常常应用在呼叫接入控制系统(Call Admission Control)和资源预留系统(Resource Reservation)中，典型的例子为基于资源预留协议RSVP(ReSourcereser Vation Protocol)的系统。RSVP是IETF提出用于建立Internet上资源预留的网络控制信令协议，用于在流(Flow)所经过的传输路径上为该流进行资源预留(一般为路由器)，从而满足其业务QoS需求。以带宽分配为例，资源预留的过程从源端发送Path消息开始，沿途所经过的每一个路由器(节点)为其建立带宽预留状态，直到达到目的端，目的端则会回复Resv消息。Resv消息送达源节点时，则认为整条路径上的带宽资源预留成功，而预留的带宽资源则采取独占的方式，仅供此条业务流占用，之后就可以进行数据的传输。

呼叫接入控制在每个接入点，对呼叫进行判断，若资源不满足时，则拒绝呼叫接入，从而保证已经接入业务的服务质量。在Internet带宽分配情况下，路由器可以对接入的业务流需求进行判断，当剩余带宽不足以满足业务流需求时，则拒绝对该业务流进行转发操作，从而避免了新的业务流接入而影响到已接入业务的QoS(Quality of Service)。

动态带宽分配方法能够依据网络状态和业务需求的动态变化来实时调节业务的使用带宽，从而实现带宽资源的高效利用。目前来说，动态带宽分配的方法主要有：

Ji-Hoon Lee等人提出依据网络负载状况的变化，动态调整已接入业务带宽和请求接入业务的带宽分配。该方案将已接入业务带宽进行压缩，在尽量减小服务带宽低于平均水平的接入数量的基础上，利用得到的带宽服务新业务接入请求，从而最小化接入拒绝率。

Felipe A.Cruz-Pérez等人提出了两种接入和带宽动态分配策略：FRAQoS(Flexible Resource Allocation with Differentiated Priorities and QoS)、FRASPL(Flexible Resource Allocation with Prioritized Levels)。这两种策略对具有不同QoS需求的多业务进行优先级划分，并依据优先级进行接入带宽的分配。FRAQoS对于不同业务的QoS具有不同的优先级，而同类业务的QoS优先级相同。当网络需求调整时，调整目标首先从低优先级业务开始，并在低优先级QoS业务都调整完之后，如需求仍不满足，才会调整高优先级业务，调整的方式采用带宽压缩。反过来，当资源释放时，首先从业务QoS等级最高开始恢复。因此，当有新业务接入时，这两种策略都进行资源的重新分配。为了避免新业务加入时对高优先级业务带来影响，在FRAQoS的基础上，FRASPL策略引入了拒绝机制，当服务能力达到时，拒绝低优先级业务发起的请求，从而在接入容量和业务QoS之间实现了平衡。

Dean Slonowsky等人提出了依据网络实时状态(假设每个连接具有一个缓冲区，以缓冲区占用率标识)动态分配带宽的方案。在总带宽集合以及连接数不变的情况下，利用每个连接的缓冲区占用率大小进行带宽的分配。该方案针对有限集合，并没有考虑新业务接入时的带宽分配，也缺乏对每条业务流QoS需求的考虑。

P.Siripongwutikorn等人提出了一种基于模糊逻辑的带宽控制，该控制系统以控制缓冲区队列长度的方式来达到减小丢包率的目的。由于该机制的出发点是以满足QoS最小需求作为目标，从而能够保证网络资源得到最大化使用。但是，该方案考虑的是聚合流管理，缺乏对不同业务流QoS特殊参数的考虑。

静态带宽分配方案首先计算系统的剩余可用带宽，若剩余可用带宽满足新业务需求，则允许新业务接入；否则，拒绝新业务接入。静态分配算法简单，运行高效，仅仅需要掌握当前剩余可用带宽值即可。但是，由于现有的网络数据流量具有随机性和突发性等特征，这种方案不能依据业务的动态变化来调整已分配的带宽资源，缺乏适应性和伸缩性，且资源利用率不高，服务能力往往受限。

现有动态带宽分配方法往往缺乏对网络承载状态的感知，而少数基于承载状态感知的方法，也仅仅限于对承载业务量的感知，而不能依据底层物理网络的承载状态进行合理的带宽分配。另一方面，现有大多数动态带宽分配方法对于业务流的分类粒度过粗，或采用将多条具有相似QoS需求的流进行聚合后统一分配带宽的方式，因此，不能对业务流带宽分配进行精细管理。此外，部分方案的工作机制要求现有的网络进行较大改动，不适合在现有网络中进行部署和验证。

认知网络具有感知当前内外部环境变化和网络状态的能力，根据认知网络的整体目标，利用感知的环境信息和网络状态信息，实时动态的调整网络配置，智能适应环境变化并能指导未来的自主决策。

目前，对认知网络的研究集中在体系结构、认知环设计等方面，缺乏认知网络研究的理论基础，而在现实网络中的应用更是缺乏。本专利将认知网络技术从理论研究到实际开发进行了实现，并应用到网络带宽分配中。

发明内容

本发明的目的在于，为克服目前动态带宽分配方法缺乏对网络承载状态的感知，即少数基于承载状态感知的方法也仅仅限于对承载业务量的感知，而不能依据底层物理网络的承载状态进行合理的带宽分配；同时另一方面，现有大多数动态带宽分配方法对于业务流的分类粒度过粗，不能对业务流带宽分配进行精细管理的问题，从而提供一种承载状态感知的路由器及其业务流带宽分配方法。

为实现上述目的，本发明提供一种承载状态感知的路由器业务流带宽分配方法，包含：

生成控制策略的步骤，采集路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息，采用基于认知网络技术提供的带宽分配算法分析处理采集的数据，并综合设定的若干规则同时参考各种业务流QoS需求的差异性两个参量生成控制策略；

为每条业务流分配带宽的步骤，依据配置策略的要求，将策略映射成为路由器能够识别的操作，并执行该操作来改变路由器队列管理，从而达到为业务流进行带宽分配的目的。

上述技术方案中，所述生成控制策略的步骤进一步包含：

信息采集的步骤，实时采集路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息并进行简单的预处理；规划步骤，依据采集模块获取的信息作为输入，通过对路由器承载状态信息和业务QoS需求信息进行分析，获取当前网络状态的认知及潜在的各业务流带宽动态分配的规划结果；决策的步骤，依据规划模块获取的规划结果，生成对每条业务流带宽分配的策略，并将策略下发到策略控制模块。

其中，所述信息包括：路由器承载状态信息和承载业务流QoS需求信息；所述路由器承载状态信息包含：路由器丢包率、包差错率或队列长度。

所述规划步骤进一步包含：对所采集到的路由器承载状态信息和业务流QoS需求信息进行逐一模糊化，并对模糊化数据采用模糊逻辑算法进行模糊推理，获取当前路由器的承载状态评价结果，以及每条业务流带宽分配优先级的排序值。

所述决策的步骤进一步包含：依据规划步骤获取的路由器承载状态评价结果，决定当前路由器可用分配带宽值，并参考规划步骤对每条业务流带宽分配优先级的排序值，采用按排序值权重比例分配带宽的方式为每条业务流分配带宽。

可选的，所述若干规则生成控制策略为当路由器的转发状态处于Good时，设路由器以100％的峰值带宽进行分配；当路由器转发状态为Medium时，以路由器70％的峰值带宽进行分配；当路由器转发状态为Bad时，以路由器40％的峰值带宽进行分配；所述各种业务流QoS需求的差异生成控制策略为：若业务流中存在时延或抖动敏感型业务，则优先为其分配带宽；其次，为流媒体类业务/视频类业务分配带宽；而对于下载类业务，则最后分配带宽。

所述结合设定的若干规则同时参考各种业务流QoS需求的差异生成控制策略具体采用如下公式：

Good：B_v＝B_tol×W_v B_d＝B_tol×W_d B_t＝B_tol×W_t

Medium：B_v＝B_tol×W_v×70％ B_d＝B_tol×W_d×70％ B_t＝B_tol×W_t×70％

Bad：B_v＝B_tol×W_v×40％ B_d＝B_tol×W_d×40％ B_t＝B_tol×W_t×40％；

其中，W_v为实时流媒体类业务流的权重因子，W_d为下载类业务的权重因子，W_t为Web/FTP/Telnet业务的权重因子，

B_tol为总带宽，B_v为流媒体类业务流分配的带宽，B_d为下载类分配的带宽，B_t为传统业务类分配的带宽。

基于以上的分配方法本发明还设计并实现一种承载状态感知的路由器，包含：AMC模块，用于采集路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息，采用基于模糊逻辑理论作为核心算法的认知网络技术对这些信息进行分析，有效的解决信息采集时存在的不确定性和不准确性等问题，并生成控制策略；和策略控制模块，用于依据控制策略的要求，将控制策略映射成路由器能够识别的操作指令，并执行该操作来改变路由器队列管理，为业务流进行带宽分配。

上述技术方案中，所述的AMC模块和所述策略控制模块可设置于路由器内部，或设置在路由器外部与路由器通过接口相连；其中，所述AMC模块与路由承载状态模块相连；所述策略控制模块将生成的策略控制指令发送给输出队列。

本发明优点在于：利用认知网络技术，可以实现网络承载状态以及业务流状态的感知，从而使得网络带宽的分配能够充分考虑网络的动态变化特性，使得分配方式更加合理；采用叠加的方式，在现有网络工作机制、工作环境不需要更改的情况下，实现网络带宽的合理分配，从而能够与存量网络完全兼容；采用模块化设计，AMC内各单元相互独立，并通过统一接口进行通信，信息采集模块、带宽分配算法(如模糊逻辑、决策树、遗传算法等)模块能够自适应的增加、删除、修改、停止和启用，从而使得带宽分配方案具有更多的灵活性；采用细粒度业务流管理的方式，每条业务流的QoS需求得到了充分的考虑，且带宽分配策略的执行是针对每条业务流的独立配置，从而使得该方案的带宽分配方案更精确。

附图说明

图1是本发明的基于认知网络技术的路由器工作原理示意图；

图2-a是本发明的一种承载状态感知的路由器包含的AMC模块的组成框图；

图2-b是本发明的AMC模块包含的规划模块采用模糊推理算法时的组成框图；

图3是本发明的一种承载状态感知的路由器业务流带宽分配方法的流程图；

图4是本发明的一种承载状态感知的路由器业务流带宽分配方法包含的获得分配策略步骤的流程图；

图5是本发明基于模糊算法时的规划步骤的流程图；

图6是本发明的决策步骤的流程图；

图7是本发明的一种承载状态感知的路由器具体应用时工作流程图；

图8是基于本发明的基于认知网络技术的路由器工作原理提供的一个具体的实验拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的描述。

本发明采用了基于认知网络技术构建认知路由器的方式实现网络带宽的合理分配。系统的功能模块图如图1所示。

如图1所示，在现有路由器工作原理不变的基础上，通过叠加的方式新增了“AMC单元101”和“策略控制单元102”。

AMC单元101(Autonomic Management Component)，用于获取每条业务流带宽分配策略。

策略控制单元102，用于负责将AMC单元101下发的控制策略映射为路由器的具体执行操作指令，并作用于路由器的输出队列管理中，从而实现了路由器对每条业务流的带宽合理分配。

采集路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息，并采用基于模糊逻辑理论作为核心算法的认知网络技术对这些信息进行分析，有效的解决信息采集时存在的不确定性和不准确性等问题，同时获取当前路由器的承载状态感知结果以及每条业务流带宽分配优先级的排序值，并依据这些结果对每条业务流进行带宽分配，而分析的结果将输入到策略控制单元102。策略控制单元102负责将AMC单元下发的控制策略映射为路由器的具体执行操作指令，并作用于路由器的输出队列管理中，从而实现了路由器对每条业务流的带宽合理分配。

如图2-a所示，该图为AMC模块的组成框图，AMC模块包含三个单元：信息采集单元201、规划单元202和决策单元203。

信息采集单元201，用于对路由器承载状态状态信息和业务流QoS需求信息的采集；路由器承载状态信息通过路由器自身提供的接口实现(如路由器提供SNMP协议的查询功能，通过调用这些接口获取路由器的性能参数，且能够反映路由器运行性能状态的参数包括路由器的丢包率、包差错率和队列长度等)，而业务流QoS需求信息可以依靠AMC单元对业务流数据包进行解析后获得(如通过深度包解析DPI方法)等。上述所有采集到的信息将输入到规划单元，并作为网络业务流带宽分配的参考。

规划单元202，用于对采集单元所采集到的信息进行规划，实现对路由器承载状态信息以及业务流QoS需求信息实现实时识别和感知的目的。规划单元202是实现认知算法的核心单元，不同的实现算法可以获取不同的规划结果。由于采用了模块化设计，因此，规划单元中可以驻留多种算法实现。

如果该单元的认知算法采用模糊推理算法，则其包含的模糊推理算法模块进一步包含：

模糊化子单元，用于对采集到的路由器承载状态信息和业务流QoS需求信息进行模糊化处理，获取各种信息的语言变量值及其隶属度值；

推理引擎子单元，用于对模糊化后的信息进行模糊推理，获取路由器承载状态的模糊评价结果，以及每条业务流带宽分配优先级的模糊排序值；

反模糊化子单元，用于对推理引擎子单元获取的模糊值进行清晰化处理。

决策单元203，用于依据规划单元获取的计算结果，依据策略定义进行业务流带宽的合理分配。策略一般是由一组条件(Condition)和动作(Action)组成的一系列规则。条件中定义了规则使用的参数和值，一旦条件得到满足，规则中的动作就能够被触发，从而引导系统实现自动调整。

如图3所示，该图为基于图1的AMC模块101和策略控制模块102组成的认知路由器带宽分配的工作流程，具体描述如下：

步骤301，通过认知网络技术获取每条业务流带宽分配策略；

步骤302，依据步骤301获取的策略，将分配策略映射为路由器可执行的操作指令，并作用于路由器上。

如图4所示，该图为步骤301生成控制策略的流程图，具体步骤描述如下：

步骤401，实时采集路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息并进行简单的预处理；

步骤402，依据采集模块获取的信息作为输入，通过对路由器承载状态信息和业务QoS需求信息进行分析，获取当前网络状态的认知及潜在的各业务流带宽动态分配的规划结果；

步骤403，依据规划模块获取的规划结果，生成对每条业务流带宽分配的策略，并将策略下发到策略控制模块。

其中，步骤401还包含如下步骤：

(1)AMC模块通过SNMP协议查询路由器提供的接口，获取包含路由器丢包率、包差错率、队列长度等的路由器的承载状态信息；

(2)AMC模块通过对路由器的数据包进行分析，按流状态对数据包进行分类，并提取其业务流的QoS参数需求；

(3)AMC模块将采集到的信息进行汇总处理，并对数据进行预处理操作，如过滤等。

信息采集单元采集的参数是实现网络状态认知的基础，信息采集的有效性和实时性将极大的影响认知网络技术的效果。

如图5所示，该图为上述步骤402规划步骤中如果采用模糊逻辑算法进行规划的工作流程，具体描述如下：

(1)步骤501，对采集的数据逐一进行模糊化处理，获取其语言变量值；

(2)步骤502，对步骤501所获取的语言变量值，依据模糊规则进行模糊化推理；

(3)步骤503，依据步骤502的推理结果，获取当前路由器的评价结果，以及每种业务流带宽分配优先级的排序值。

如图6所示，该图为步骤403决策步骤包含的流程图，描述如下：

(1)步骤601，依据步骤503获取的规划结果，计算当前路由器可分配的带宽值；

(2)步骤602，依据步骤503获取的规划结果，以及每种业务流带宽分配优先级的排序值计算每种业务流带宽分配的排序值权重比例分配，结合步骤701获取的可分配带宽值，计算每种业务流应该分配的合理带宽，并形成带宽分配策略，同时下发到策略控制模块；

策略控制模块将步骤602下发的策略映射为路由器可识别的操作指令，并作用于路由器的输出队列中，从而实现了路由器对每条业务流的带宽合理分配。

如图7所示，该图为在增加了AMC单元101和策略控制单元102后，具有认知能力的路由器的工作流程，具体描述如下：

步骤701，路由器在控制平面运行路由协议，生成路由表，并作用于数据平面转发表，形成数据包的默认转发路由；

步骤702，AMC采集单元实时采集路由器的承载状态信息(包括路由器丢包率、包差错率和队列长度)以及业务流QoS需求信息，并进行简单的预处理，如过滤等；

步骤703，AMC规划单元依据采集模块获取的信息作为输入，通过对路由器承载状态信息和业务QoS需求信息进行分析，获取当前网络状态的认知及潜在的各业务流带宽动态分配的规划结果；

步骤704，AMC决策单元依据规划模块获取的规划结果，生成对每条业务流带宽分配的策略，并将策略下发到策略控制模块；

步骤705，策略控制模块将依据配置策略的要求，将策略映射成为路由器能够识别的操作，并执行该操作来改变路由器队列管理，从而达到为业务流进行带宽分配的目的。

具体的实施例：

为了证明该方案的可行性，我们在开源路由器Quagga的基础上实现了AMC单元和策略控制单元，并部署了网络实验拓扑图，如图8所示。实验中，3台客户端分别运行P2P下载软件Bitcomet、FTP工具FlashFXP、VOD点播软件美萍MPSoft程序，并通过Quagga/AMC路由器连接至服务器，服务器上运行相应的服务端软件。每个客户端连接至路由器的带宽为100Mbps，路由器连接至服务器的带宽为10Mbps(串接Hub设备)。

在Quagga/AMC功能模块上，我们设置其规则为：当路由器的转发状态处于Good时，我们假设路由器能以100％的峰值带宽进行分配；当路由器转发状态为Medium时，我们将以路由器70％的峰值带宽进行分配；当路由器转发状态为Bad时，我们将以路由器40％的峰值带宽进行分配。

在带宽分配的时候，需要考虑各种业务流QoS需求的差异。若业务流中存在时延、抖动敏感型业务，则优先为其分配带宽，而对于下载类业务，则最后分配带宽，因为这些业务往往会忽略对于时延、时延抖动等参数的影响。我们假设为实时流媒体类业务流分配的权重因子为W_v，为下载类业务分配的权重因子为W_d，为Web/FTP/Telnet等业务分配的权重因子为W_t，则在每种状况下，对每种业务流的带宽分配可以表示如下：

假设总带宽为B_tol，流媒体类业务流分配带宽为B_v，下载类分配带宽为B_d，传统业务类分配带宽为B_t

Good：B_v＝B_tol×W_v B_d＝B_tol×W_d B_t＝B_tol×W_t

Medium：B_v＝B_tol×W_v×70％ B_d＝B_tol×W_d×70％ B_t＝B_tol×W_t×70％

Bad：B_v＝B_tol×W_v×40％ B_d＝B_tol×W_d×40％ B_t＝B_tol×W_t×40％

为了对比认知功能模块在开启前后的效果，我们分别测试网络在不拥塞情况下和拥塞情况下，VOD点播用户的服务响应时间。其中，W_v设置为0.5，W_d设置为0.2，W_t设置为0.1。我们采集的参数为路由器丢包率、包差错率和出口吞吐量。

测试结果如下表1所示：

表1点播业务响应时间

从以上的测试结果可见，当AMC模块关闭时，P2P下载类业务和传统下载类业务抢占了大量的网络带宽，从而使得时延、抖动敏感类业务处于饥饿状态，用户体验急剧下降。AMC模块开启之后，通过控制对路由状态的判断，并对每种业务流所占用的带宽进行合理的分配，从而使得各种业务的QoS得到了有效管理，这样证明了该方案的可行性。

值得说明的是，在该方案中，我们指出AMC功能模块处于路由器系统内部，而处于路由器系统外部的AMC设计也和本方案功能一致，例如采用重叠网的方式，AMC功能单元和路由器处于不同的物理实体上。另外，上例所述的采集参数仅涉及3个，并不表明该方案的参数数量受限。

需要说明的是，以上介绍的本发明的实施方案而并非限制。本领域的技术人员应当理解，任何对本发明技术方案的修改或者等同替代都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种承载状态感知的路由器的业务流带宽分配方法，包含：

生成针对各个业务带宽分配策略的步骤，采集路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息，采用基于认知网络技术提供的带宽分配算法分析处理采集的数据，并综合设定的若干规则和参考各种业务流QoS需求的差异性两个参量生成针对各个业务的带宽分配策略；

为每条业务流分配带宽的步骤，依据配置策略的要求，将策略映射成为路由器能够识别的操作，并执行该操作来改变路由器队列管理，用于为业务流进行带宽分配。

2.根据权利要求1所述的承载状态感知的路由器的业务流带宽分配方法，其特征在于，所述生成控制策略的步骤进一步包含：

信息采集及预处理的步骤，实时采集路由器的承载状态信息和业务流QoS需求信息并进行预处理；

规划步骤，依据采集模块预处理后的信息作为输入，通过对路由器承载状态信息和业务QoS需求信息进行分析，获取当前网络状态的认知及潜在的各业务流带宽动态分配的规划结果；

决策的步骤，依据规划模块获取的规划结果，生成对每条业务流带宽分配的策略，并将策略进行下发。

3.根据权利要求2所述的承载状态感知的路由器的业务流带宽分配方法其特征在于，所述路由器承载状态信息包含：路由器丢包率、包差错率或队列长度等。

4.根据权利要求2所述的承载状态感知的路由器的业务流带宽分配方法，其特征在于，所述规划步骤为：对所采集到的路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息进行逐一模糊化，并对模糊化数据采用模糊逻辑算法进行模糊推理，获取当前路由器的承载状态评价结果，以及每条业务流带宽分配优先级的排序值。

5.根据权利要求2或4所述的承载状态感知的路由器的业务流带宽分配方法，其特征在于，所述决策的步骤为：依据规划步骤获取的路由器承载状态评价结果，决定当前路由器可用分配带宽值，并参考规划步骤对每条业务流带宽分配优先级的排序值，采用按排序值权重比例分配带宽的方式为每条业务流分配带宽。

6.根据权利要求1所述的承载状态感知的路由器的业务流带宽分配方法，其特征在于，所述若干规则参量与生成控制策略的关系为：当路由器的转发状态处于Good时，设路由器以100％的峰值带宽进行分配；当路由器转发状态为Meadium时，以路由器70％的峰值带宽进行分配；当路由器转发状态为Bad时，以路由器40％的峰值带宽 进行分配。

7.根据权利要求1所述的承载状态感知的路由器的业务流带宽分配方法，其特征在于，所述各种业务流QoS需求的差异生成控制策略为：若业务流中存在时延或抖动敏感型业务，则优先为其分配带宽；其次，为流媒体类业务/视频类业务分配带宽；而对于下载类业务，则最后分配带宽。

8.根据权利要求6或7所述的承载状态感知的路由器的业务流带宽分配方法，其特征在于，所述结合设定的若干规则同时参考各种业务流QoS需求的差异生成控制策略具体采用如下公式：

Good：B_v＝B_tol×W_v B_d＝B_tol×W_d B_t＝B_tol×W_t

Medium：B_v＝B_tol×W_v×70％ B_d＝B_tol×W_d×70％ B_t＝B_tol×W_t×70％

Bad：B_v＝B_tol×W_v×40％ B_d＝B_tol×W_d×40％ B_t＝B_tol×W_t×40％；

其中，W_v为实时流媒体类业务流的权重因子，W_d为下载类业务的权重因子，W_t为Web/FTP/Telnet业务的权重因子，

B_tol为总带宽，B_v为流媒体类业务流分配的带宽，B_d为下载类分配的带宽，B_t为传统业务类分配的带宽。

9.一种承载状态感知的路由器，包含路由承载状态模块，输出队列表和路由表，其特征在于，所述路由器还包含：

AMC模块，用于采集路由器的承载状态信息及业务流QoS需求信息，采用基于模糊逻辑理论作为核心算法的认知网络技术对所述信息进行分析，并综合若干规则和参考各种业务流QoS需求的差异性生成控制策略；和

策略控制模块，用于依据控制策略的要求，将控制策略映射成路由器能够识别的操作指令，并执行该操作来改变路由器队列管理，为业务流进行带宽分配。

10.根据权利要求9所述的承载状态感知的路由器，其特征在于，所述AMC模块和所述策略控制模块可设置于路由器内部，或设置在路由器外部与路由器通过接口相连；

其中，所述AMC模块与路由承载状态模块相连；所述策略控制模块将生成的策略控制指令发送给输出队列。

11.根据权利要求9所述的承载状态感知的路由器，其特征在于，所述AMC模块进一步包含：

信息采集单元，用于采集路由器的承载状态信息；

规划单元，依据输入的采集数据并采用认知算法对数据进行处理，获取当前网络状态的认知及潜在的各业务流带宽动态分配的规划结果； 

决策单元，依据获取的规划结果，生成对每条业务流带宽分配的策略，并将策略进行下发。 

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