[發明專利]一種用于異構無線網絡中負載均衡的網絡接入方法

有效

• 申請號: 201210131498.6
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102630093B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 劉凱明;劉元安;孫夢夢;朱鵬;張文通;杜瀟;陳星;寇科昊;謝剛;劉芳
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W28/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于異構無線網絡中負載均衡的網絡接入方法。本方法結合用戶對網絡的評價效用值和各網絡對于新業務請求的負載效用評價，對用戶和網絡相互的評價效用值進行綜合分析，得出在用戶選擇某一網絡的前提下該網絡接受用戶接入請求的綜合效用最大化策略，最終達成用戶和網絡間的最佳服務連接。該方法得出的網絡選擇結果在滿足用戶需求的同時，相比以往的網絡接入選擇方法，能夠在多用戶數時實現各網絡間均勻的負載分配，從而達到優化的網絡間負載均衡狀態。

技術領域

一種用于異構無線網絡中負載均衡的網絡接入方法。通過綜合判決用戶和網絡之間互相的評價效用，選擇用戶和網絡整體利益最大化的策略。

背景技術

無線移動通信網絡因服務的移動性，其移動性管理是其區別于其它網絡的重要特征。異構無線網絡間的移動性管理機制是為了讓用戶無論在場景下、使用任何業務、切換到任何網絡都能得到網絡提供的一致性、無縫性和多樣性的高質量服務。網絡融合后，特別是松耦合模式的融合網絡中，需要針對異構無線網絡的多網絡模式架設專屬的移動性管理模塊，且需要在融合網絡間實現移動IP協議，這使得異構無線網接入選擇機制和切換機制成為網絡融合后急需解決的技術難關。目前，對于接入選擇機制的研究已經取得了許多研究成果。接入選擇是多標準決策問題，決策中涉及的屬性、度量多種多樣且標準不一。因此如何根據多類參數進行合理、綜合的決策和判斷至關重要。

異構網絡中，用戶的多模終端可自主選擇接入網絡。通常情況下，用戶都會選擇QoS良好而通信費用較低的網絡接入，而網絡運營商也偏向于選擇將有限的網絡資源提供給優質的用戶群體(從網絡角度即為消費能力強)，或以盡可能少的網絡資源來保證用戶最低的QoS需求，從而尋求利潤的最大化。所以在異構網絡競爭環境中，用戶可自由選擇不同網絡接入，而網絡對用戶的接入選擇請求也可選擇拒絕或接受，并為用戶提供不同的網絡服務等級；因此，本質上來說服務提供商和用戶在網絡接入選擇過程中存在非合作的博弈關系，博弈雙方的收益等效為網絡和用戶各自的利益，即網絡的總體利潤和用戶的業務服務滿意度。

發明內容

本發明的目的是實現所有市場競爭者的總體效用最大，確保用戶接入的網絡能夠為用戶提供QoS服務的同時需要較低終端能耗、通信費用，用戶接入后網絡的負載狀況實現最優化的均衡狀態。

為實現上述目的，本方法首先通過以用戶為中心評價方法計算得到用戶對網絡的評價效用值，結合異構無線網絡中用戶和網絡間存在的非合作博弈關系，通過綜合判決用戶和網絡之間互相的評價效用，選擇用戶和網絡整體利益最大化的策略。

本發明的步驟是：

第一步驟：采用一種分段策略，分別對網絡的服務質量(即QoS)，能耗及費用進行衡量，首先設置參考網絡，通過改進的TOPSIS數學方法對候選網絡進行QoS值的排序，得到的結果中，QoS值大于參考QoS值的候選網絡才進一步評判其能耗和費用。

第二步驟：采用一種S型效用函數來處理QoS指標，通過調整S曲線的上升率和中間值，得到QoS參數。

第三步驟：候選網絡中，所選擇的網絡達到用戶要求的QoS值，并保證終端能耗和業務費用較低，得到其效用值，即按照下面式子求得：

其中，N_finali為用戶對網絡的效用評價值，E_i和C_i分別為網絡i的能耗和成本，N_best為最佳效用值，當N_finali最低時取得其值，λ為滿足0＜λ＜1的用戶對于終端能耗和業務費用的權重。

第四步驟：根據當前網絡狀況給出對用戶服務請求的評價效用值，即按照下面式子求得：