[發(fā)明專利]無線網(wǎng)絡(luò)中基于協(xié)同學(xué)的接入控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210519596.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN103369627A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱曉榮;施娟娟;朱洪波;邵世祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W48/08
• 分類號(hào): H04W48/08;H04W48/16
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種適用于無線網(wǎng)絡(luò)的基于協(xié)同學(xué)的接入控制方法，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

協(xié)同學(xué)是研究一個(gè)系統(tǒng)從無序到有序的演化規(guī)律和特征，是對(duì)各種不同環(huán)境中大量客體（電子、原子、分子、細(xì)胞、神經(jīng)元、生物器官、人、交通工具等）在宏觀尺度內(nèi)產(chǎn)生的空間的、時(shí)間的或時(shí)空結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)及其作用方式進(jìn)行的跨學(xué)科方向。協(xié)同系統(tǒng)是指由許多子系統(tǒng)組成、能以自組織方式形成宏觀的空間、時(shí)間或功能有序結(jié)構(gòu)的開放系統(tǒng)。?

協(xié)同學(xué)解決問題一般分為以下幾步：?

（1）把要解決的問題翻譯成數(shù)學(xué)，通常是建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和相應(yīng)的協(xié)同學(xué)方程；?

（2）區(qū)分穩(wěn)定模式和不穩(wěn)定模式，找出系統(tǒng)的序參量，序參量主宰了系統(tǒng)的最終結(jié)構(gòu)和功能的有序度；?

（3）運(yùn)用役使原理，得到系統(tǒng)演化的序參量方程；?

（4）分析求解序參量方程；?

（5）進(jìn)一步得到勢(shì)函數(shù)方程，找出系統(tǒng)的相變點(diǎn)，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性；相變是子系統(tǒng)在具有不同聚集狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，不同的相變具有明顯的有序和無序性，系統(tǒng)的相變是突然發(fā)生的，這是一種臨界現(xiàn)象，標(biāo)志相變出現(xiàn)的參量就是序參量。?

協(xié)同學(xué)在許多領(lǐng)域都已經(jīng)得到利用，由于它能夠得到一個(gè)系統(tǒng)發(fā)展的穩(wěn)定狀態(tài)以及系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，所以完全可以用在無線通信系統(tǒng)中。?

由于網(wǎng)絡(luò)分配給每個(gè)小區(qū)的資源是固定的，而隨著通信業(yè)務(wù)需求的快速增長(zhǎng)，資源變得越來越稀缺。從網(wǎng)絡(luò)來講，希望提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，提升系統(tǒng)吞吐量來增加網(wǎng)絡(luò)的效益。從單個(gè)用戶來講，雖然用戶并不十分在意瞬時(shí)的?傳輸速率，甚至能夠接受非常低的傳輸速率，這在其效用函數(shù)上表現(xiàn)為連續(xù)增的效用函數(shù)，但盡管如此，人們還是希望數(shù)據(jù)傳輸能夠在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成，或者說對(duì)其期望吞吐量還是有一個(gè)基本的要求，這表現(xiàn)為用戶的滿意度。由于協(xié)同學(xué)是一種研究系統(tǒng)宏觀特征的方法，所以本發(fā)明中的用戶滿意度都是指宏觀上的整體的用戶滿意度，宏觀的用戶滿意度一定和用戶的接入率有關(guān)，用戶的接入率高，整體的用戶滿意度也相應(yīng)的高。基于這樣的考慮，要使無線通信的應(yīng)用能夠向可靠運(yùn)營(yíng)的方向發(fā)展，必須在滿足網(wǎng)絡(luò)利益的前提下，對(duì)宏觀的用戶滿意度有一個(gè)基本的保障，又由于TCP面向連接的特性，在接納控制階段實(shí)施面向TCP協(xié)議的接入控制就成為一種可行的方案。?

在既定的無線網(wǎng)絡(luò)資源下，網(wǎng)絡(luò)所能提供的最大數(shù)據(jù)傳輸速率是一定的。網(wǎng)絡(luò)不斷開發(fā)新技術(shù)以致力于提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，提升網(wǎng)絡(luò)效益。用戶真正關(guān)心的是分配給他的資源能否滿足其需求。本發(fā)明基于協(xié)同學(xué)的理論，找到用戶充分接入的方法，同時(shí)兼顧網(wǎng)絡(luò)的效益和宏觀的用戶滿意度。?

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種無線接入網(wǎng)中基于協(xié)同學(xué)的接入控制方法。該方法通過對(duì)協(xié)同學(xué)中的序參量方程進(jìn)行分析，找到用戶充分接入的相變點(diǎn)，兼顧網(wǎng)絡(luò)效益和宏觀的用戶滿意度，確定出分配給本小區(qū)用戶和其它小區(qū)漫游來用戶資源的一種關(guān)系，使得以這種關(guān)系分配資源時(shí)，用戶能充分接入，并且有好的網(wǎng)絡(luò)效益和宏觀用戶滿意度。當(dāng)接入用戶的資源請(qǐng)求滿足這個(gè)關(guān)系時(shí)就讓他接入，否則拒絕接入。?

技術(shù)方案：從宏觀角度，網(wǎng)絡(luò)致力于提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，提升系統(tǒng)吞吐量，來增加網(wǎng)絡(luò)效益；從微觀角度，用戶希望能接入的同時(shí)還要保證用戶的滿意度，雖然TCP用戶并不在意瞬時(shí)傳輸?shù)乃俾剩€是希望數(shù)據(jù)傳輸能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)傳輸完成。但是協(xié)同學(xué)研究的是一種宏觀的系統(tǒng)演變方式，所以本發(fā)明中的用戶滿意度都是指宏觀的集體的用戶滿意度，是所有用戶的滿意度的總和，因此它一定是和用戶接入率有關(guān)系的一個(gè)量，接入率越高，總的滿意度一定會(huì)相應(yīng)提升。本發(fā)明中基于協(xié)同學(xué)的接入控制方法的目的就是找到一種能讓用戶充分接入的方式，用戶充分接入能使得網(wǎng)絡(luò)的效益和宏觀的用戶滿意度都得到滿足。?

用協(xié)同學(xué)解決問題的基本思想是：當(dāng)用戶申請(qǐng)的資源大于分配給小區(qū)的資源時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)根據(jù)用戶的要求，確定每一用戶的期望帶寬資源，假設(shè)其可以接?入，計(jì)算小區(qū)中給本小區(qū)用戶和漫游來用戶的資源分配情況，若這種分配能滿足系統(tǒng)充分接入相變點(diǎn)的要求，則允許其接入。這里所說的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，可以是訪問控制網(wǎng)關(guān)，也可以是TCP連接的對(duì)端如文件傳輸服務(wù)器，對(duì)前者，接入控制的資源約束主要是鏈路帶寬等傳輸資源，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)的傳輸方向還有上行和下行之分；對(duì)后者，接入控制的資源約束主要是服務(wù)器的處理資源，當(dāng)然也包括網(wǎng)絡(luò)資源等通信資源，這里主要針對(duì)的是前一種情況，但有關(guān)算法和思路同樣適用于后一種情況。?