本技術(shù)屬于無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，涉及無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，具體是一種基于人工智能的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著無線技術(shù)的快速發(fā)展和普及，無論是在公共場所還是在家中都會(huì)有很多智能設(shè)備需要接入無線網(wǎng)絡(luò)；無線網(wǎng)絡(luò)已成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦胁豢苫蛉钡囊徊糠帧?/p>

2、現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)在接入過多設(shè)備時(shí)，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸擁堵和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量低下等情況，而現(xiàn)有的無線網(wǎng)在應(yīng)對(duì)此情況時(shí)難以對(duì)無線網(wǎng)的帶寬和接入設(shè)備進(jìn)行合理的分配，導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸延時(shí)過長，數(shù)據(jù)丟包率過高等情況，進(jìn)而導(dǎo)致使用無線網(wǎng)的用戶體驗(yàn)感下降，因此需要一種基于人工智能的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一；為此，本技術(shù)提出了一種基于人工智能的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在過多設(shè)備接入時(shí)，難以對(duì)帶寬和接入設(shè)備進(jìn)行有效分配，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)感下降的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的第一方面提供了一種基于人工智能的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、接入優(yōu)化模塊、常態(tài)優(yōu)化模塊和數(shù)據(jù)庫；

3、所述數(shù)據(jù)采集模塊：獲取若干已連接設(shè)備的流量數(shù)據(jù)和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測數(shù)據(jù)；

4、所述接入優(yōu)化模塊：當(dāng)有新設(shè)備接入時(shí)，獲取新設(shè)備的設(shè)備特征數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)備特征數(shù)據(jù)生成預(yù)分配帶寬；獲取當(dāng)前已連接各個(gè)連接設(shè)備的流量數(shù)據(jù)，根據(jù)各個(gè)流量數(shù)據(jù)生成當(dāng)前的預(yù)計(jì)余量帶寬；預(yù)分配帶寬大于預(yù)計(jì)余量帶寬時(shí)，根據(jù)設(shè)定時(shí)段內(nèi)對(duì)應(yīng)的流量數(shù)據(jù)生成各個(gè)連接設(shè)備的使用優(yōu)先評(píng)分；根據(jù)使用優(yōu)先評(píng)分對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化；

5、所述常態(tài)優(yōu)化模塊：獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。

6、本技術(shù)通過在有新設(shè)備接入時(shí)，獲取新設(shè)備的設(shè)備特征數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)備特征數(shù)據(jù)生成預(yù)分配帶寬；獲取當(dāng)前已連接各個(gè)連接設(shè)備的流量數(shù)據(jù)，根據(jù)各個(gè)流量數(shù)據(jù)生成當(dāng)前的預(yù)計(jì)余量帶寬；預(yù)分配帶寬大于預(yù)計(jì)余量帶寬時(shí)，根據(jù)設(shè)定時(shí)段內(nèi)對(duì)應(yīng)的流量數(shù)據(jù)生成各個(gè)連接設(shè)備的使用優(yōu)先評(píng)分；根據(jù)使用優(yōu)先評(píng)分對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化；以及在無線網(wǎng)絡(luò)常態(tài)運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)；根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化；通過兩條路徑對(duì)不同情況下的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，及時(shí)斷開不用或者對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)使用強(qiáng)度低設(shè)備，以保證其他設(shè)備的流暢使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶寬和接入設(shè)備的有效分配，進(jìn)一步提升用戶的體驗(yàn)感。

7、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊與接入優(yōu)化模塊和常態(tài)優(yōu)化模塊通信和/或電氣連接；所述數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)采集模塊、接入優(yōu)化模塊和常態(tài)優(yōu)化模塊通信和/或電氣連接。

8、優(yōu)選的，所述根據(jù)設(shè)備特征數(shù)據(jù)生成預(yù)分配帶寬，包括：

9、提取設(shè)備特征數(shù)據(jù)中的設(shè)備類型和歷史接入使用數(shù)據(jù)；

10、將設(shè)備類型輸入使用帶寬預(yù)估模型得到對(duì)應(yīng)的預(yù)估使用帶寬；所述使用帶寬預(yù)估模型通過人工智能模型訓(xùn)練得到；

11、提取歷史接入使用數(shù)據(jù)內(nèi)的各個(gè)記錄時(shí)段對(duì)應(yīng)的歷史流量數(shù)據(jù)中上行流量和下行流量；根據(jù)預(yù)估使用帶寬、若干上行流量和下行流量生成預(yù)分配帶寬。

12、本技術(shù)先根據(jù)設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型生成預(yù)估使用帶寬，再根據(jù)設(shè)備近期對(duì)應(yīng)各個(gè)記錄時(shí)段的流量使用情況對(duì)預(yù)估使用帶寬進(jìn)行調(diào)整，得到對(duì)應(yīng)設(shè)備的預(yù)分配帶寬，使得預(yù)分配帶寬與對(duì)應(yīng)的設(shè)備更加匹配，減少分配帶寬不夠，或者超額分配帶寬的情況出現(xiàn)。

13、優(yōu)選的，所述使用帶寬預(yù)估模型通過人工智能模型訓(xùn)練得到，包括：

14、通過數(shù)據(jù)庫獲取若干設(shè)備類型和其對(duì)應(yīng)的預(yù)估使用帶寬；將若干設(shè)備類型和其對(duì)應(yīng)的預(yù)估使用帶寬整合成若干組訓(xùn)練數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；

15、使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)人工智能模型進(jìn)行訓(xùn)練，使用檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)訓(xùn)練后的人工智能模型進(jìn)行檢驗(yàn)，最終得到輸入為設(shè)備類型，輸出為其對(duì)應(yīng)的預(yù)估使用帶寬的使用帶寬預(yù)估模型；其中，人工智能模型包括bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

16、優(yōu)選的，所述根據(jù)預(yù)估使用帶寬、若干上行流量和下行流量生成預(yù)分配帶寬，包括：

17、將上行流量和下行流量分別標(biāo)記為sli和xli；i為記錄時(shí)段的編號(hào)；

18、通過公式計(jì)算得到預(yù)分配帶寬yd；其中，sd為預(yù)估使用帶寬，st為一個(gè)記錄時(shí)段的時(shí)間長度；β1為調(diào)節(jié)系數(shù)，且0<β1<1；γ為轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)系數(shù)；αi為編號(hào)為i的記錄時(shí)段對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；i＝1，2，…，i；i為設(shè)定的記錄時(shí)段的總數(shù)。

19、優(yōu)選的，所述根據(jù)各個(gè)流量數(shù)據(jù)生成當(dāng)前的預(yù)計(jì)余量帶寬，包括：

20、提取各個(gè)連接設(shè)備各個(gè)記錄時(shí)段對(duì)應(yīng)流量數(shù)據(jù)中的上行流量和下行流量，并分別標(biāo)記為ysljn和yxljn；其中，j為記錄時(shí)段的編號(hào)，n為連接設(shè)備的編號(hào)

21、通過公式計(jì)算得到預(yù)計(jì)余量帶寬yyd；其中，zd為無線網(wǎng)絡(luò)帶寬，εj為編號(hào)為j的記錄時(shí)段對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，具體數(shù)值根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)設(shè)置，本實(shí)施例中的記錄時(shí)段越靠近于當(dāng)前的時(shí)間，其對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)設(shè)置的就越大；j＝1，2，…，j；j為設(shè)定的記錄時(shí)段的總數(shù)；n＝1，2，…，n；n為連接設(shè)備的總數(shù)；st為一個(gè)記錄時(shí)段的時(shí)間長度；γ為轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)系數(shù)。

22、優(yōu)選的，所述根據(jù)設(shè)定時(shí)段內(nèi)對(duì)應(yīng)的流量數(shù)據(jù)生成各個(gè)連接設(shè)備的使用優(yōu)先評(píng)分，包括：

23、提取連接設(shè)備設(shè)定時(shí)段內(nèi)各個(gè)記錄時(shí)段對(duì)應(yīng)流量數(shù)據(jù)中的上行流量ysljn和下行流量yxljn；

24、通過公式計(jì)算得到編號(hào)為n的連接設(shè)備對(duì)應(yīng)的使用優(yōu)先評(píng)分spn；其中，dl為單位流量，用于去除上行流量和下行流量的單位；εj為編號(hào)為j的記錄時(shí)段對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。

25、優(yōu)選的，所述根據(jù)使用優(yōu)先評(píng)分對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，包括以下步驟：

26、s1：獲取各個(gè)連接設(shè)備對(duì)應(yīng)的使用優(yōu)先評(píng)分，按照使用優(yōu)先評(píng)分從小到大的順序?qū)Ω鱾€(gè)連接設(shè)備進(jìn)行排序得到設(shè)備斷連排序表；

27、s2：將設(shè)備斷連排序表排名最高的連接設(shè)備進(jìn)行斷開連接；

28、s3：獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否為擁堵；是，則將斷連的連接設(shè)備從設(shè)備斷連排序表中移除；更新設(shè)備斷連排序表，進(jìn)入s2；否，則生成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化完成信號(hào)。

29、優(yōu)選的，所述根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，包括：

30、提取實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)中的傳輸速率、丟包率和帶寬占用率；

31、根據(jù)傳輸速率和丟包率生成數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)；

32、當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)為傳輸擁堵時(shí)，判斷帶寬占用率是否大于設(shè)定的擁堵帶寬閾值；是，則將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)設(shè)置為擁堵；否，則將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)設(shè)置為異常；否則，這將網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)設(shè)置為正常。

33、優(yōu)選的，所述根據(jù)傳輸速率和丟包率生成數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，包括：

34、判斷傳輸速率是否低于設(shè)定的傳輸速率閾值或者丟包率是否高于丟包率閾值，是，則將數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)設(shè)置為擁堵狀態(tài)；否，則將數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)設(shè)置為通暢狀態(tài)。

35、優(yōu)選的，所述根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，包括以下步驟：

36、s1：獲取網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否擁堵；是，則進(jìn)入s2；否，則進(jìn)入s5；

37、s2：獲取各個(gè)連接設(shè)備對(duì)應(yīng)的使用優(yōu)先評(píng)分，按照使用優(yōu)先評(píng)分從小到大的順序?qū)Ω鱾€(gè)連接設(shè)備進(jìn)行排序得到設(shè)備斷連排序表；

38、s3：將設(shè)備斷連排序表排名最高的連接設(shè)備進(jìn)行斷開連接；將斷連的連接設(shè)備從設(shè)備斷連排序表中移除，更新設(shè)備斷連排序表；

39、s4：獲取等待時(shí)間，待等待時(shí)間結(jié)束后，獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，進(jìn)入s1；

40、s5：判斷網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否為異常；是，則生成網(wǎng)絡(luò)異常信號(hào)；否，則生成優(yōu)化完成信號(hào)。

41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是：

42、1.本技術(shù)通過在有新設(shè)備接入時(shí)，獲取新設(shè)備的設(shè)備特征數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)備特征數(shù)據(jù)生成預(yù)分配帶寬；獲取當(dāng)前已連接各個(gè)連接設(shè)備的流量數(shù)據(jù)，根據(jù)各個(gè)流量數(shù)據(jù)生成當(dāng)前的預(yù)計(jì)余量帶寬；預(yù)分配帶寬大于預(yù)計(jì)余量帶寬時(shí)，根據(jù)設(shè)定時(shí)段內(nèi)對(duì)應(yīng)的流量數(shù)據(jù)生成各個(gè)連接設(shè)備的使用優(yōu)先評(píng)分；根據(jù)使用優(yōu)先評(píng)分對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化；以及在無線網(wǎng)絡(luò)常態(tài)運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)；根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)生成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化；通過兩條路徑對(duì)不同情況下的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，及時(shí)斷開不用或者對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)使用強(qiáng)度低設(shè)備，以保證其他設(shè)備的流暢使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶寬和接入設(shè)備的有效分配，進(jìn)一步提升用戶的體驗(yàn)感。

43、2.本技術(shù)先根據(jù)設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型生成預(yù)估使用帶寬，再根據(jù)設(shè)備近期對(duì)應(yīng)各個(gè)記錄時(shí)段的流量使用情況對(duì)預(yù)估使用帶寬進(jìn)行調(diào)整，得到對(duì)應(yīng)設(shè)備的預(yù)分配帶寬，使得預(yù)分配帶寬與對(duì)應(yīng)的設(shè)備更加匹配，減少分配帶寬不夠，或者超額分配帶寬的情況出現(xiàn)。