[發(fā)明專利]面向用戶QoS要求和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310054131.3
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103118399A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張暉;金玲;楊龍祥;朱洪波
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W28/24
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及面向用戶QoS要求和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入控制方法。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了無線局域網(wǎng)WLAN、WiMAX、Wi-Fi、無線個域網(wǎng)WPAN、無線Mesh網(wǎng)WMN、無線傳感器網(wǎng)WSN、Ad-hoc、3G和B3G移動通信網(wǎng)絡(luò)等許多新型的采用不同組網(wǎng)技術(shù)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)在覆蓋范圍、提供的數(shù)據(jù)速率、支持的移動性、適于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)等方面存在差異，它們彼此相互補充，共同存在。每個無線接入技術(shù)RAT在容量、覆蓋范圍、支持的移動性、提供給用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量等方面有不同特征，但沒有一個網(wǎng)絡(luò)能提供統(tǒng)一的覆蓋和連續(xù)高水平的QoS，因此，聯(lián)合無線資源管理JRRM成為必要。聯(lián)合呼叫接納控制JCAC是JRRM的一個方面，JCAC的基本功能有呼叫接納控制和RAT選擇，分別解決到達(dá)呼叫能否被接納和呼叫接入哪個網(wǎng)絡(luò)的問題。

RAT選擇發(fā)生在以下幾種情況：1）用戶移動性，用戶離開當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，接收信號強度（RSS）下降；2）當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)不足以支持用戶QoS要求或用戶感受到的QoS下降；3）由切換失敗引起的網(wǎng)絡(luò)選擇。RAT選擇需要從兩個角度考慮：1）從用戶角度考慮：用戶終端UT移動速度、接收能力，請求的業(yè)務(wù)類型及對相應(yīng)業(yè)務(wù)的QoS要求（帶寬、時延等）不同。2）從運營商角度考慮：運營商希望每個網(wǎng)絡(luò)都不過載的情況下，盡可能服務(wù)更多的用戶，獲得最大網(wǎng)絡(luò)吞吐量，從而獲取最大收益。網(wǎng)絡(luò)選擇需要考慮的因素如圖2所示。

目前，大多數(shù)相關(guān)研究只在一個方面，從用戶或運營商角度考慮有效，沒有綜合考慮用戶的移動性、用戶QoS的要求和網(wǎng)絡(luò)提供的QoS和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載對接納用戶的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題，特別針對UMTS、WLAN和WiMAX網(wǎng)絡(luò)的融合架構(gòu)下移動終端勻速運動時網(wǎng)絡(luò)選擇問題，提出面向用戶QoS要求和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入控制方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

面向用戶QoS要求和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入控制方法，包括步驟如下：

步驟A，網(wǎng)絡(luò)預(yù)選擇：計算用戶接入WLAN的最大移動速度v_{WLAN_th}：

vWLAN_th=2rτsin(πpf2)]]>

其中，r表示W(wǎng)LAN覆蓋半徑，τ表示切換時延，p_f表示用戶要求的切換中斷概率；

當(dāng)終端移動速度小于v_{WLAN_th}時，接入WLAN；

否則，若候選網(wǎng)絡(luò)列表中有WLAN，將其從候選網(wǎng)絡(luò)列表中刪除；

用戶掃描可獲得的網(wǎng)絡(luò)，組成集合A_j,j=1,2,...，j為網(wǎng)絡(luò)編號，網(wǎng)絡(luò)預(yù)選擇后候選網(wǎng)絡(luò)集合為A_j*；

步驟B，用戶i對QoS業(yè)務(wù)s要求的平均數(shù)據(jù)速率為R_{i，s_req}，i為自然數(shù)，實時業(yè)務(wù)的R_{i，s_req}是確定的；對于非實時業(yè)務(wù)R_{i，s_req}具體計算步驟如下：

步驟B-1，計算非實時業(yè)務(wù)量T的累積分布函數(shù)F_T(.)；

步驟B-2，數(shù)據(jù)包大小G_k=F^-1_T(k)，F(xiàn)^-1_T(.)是F_T(.)的反函數(shù)，k∈[0,1]；對非實時業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的傳輸時延不超過δ_max，則：