[發(fā)明專利]一種異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)選擇方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710019437.3
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN107071815A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 涂興子;陶建平;臧朝偉;張寶龍;趙軍業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 平頂山天安煤業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08;H04W48/18;H04W72/08
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11616
• 代理人: 晏榮府

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)選擇技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)選擇算法。

背景技術(shù)

下一代無線網(wǎng)絡(luò)將是無線個域網(wǎng)(如Bluetooth)、無線局域網(wǎng)(如Wi-Fi)、無線城域網(wǎng)(如3G，LTE，LTE-A)等多種無線接入網(wǎng)共存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，滿足未來移動終端業(yè)務(wù)多樣性的需求。重疊覆蓋同一地理區(qū)域的不同類型網(wǎng)絡(luò)融合起來構(gòu)成了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，為了可以同時接入到多個網(wǎng)絡(luò)，移動終端應(yīng)當(dāng)具備多個網(wǎng)絡(luò)接口，這種移動終端被稱為多模終端，可以在不同網(wǎng)絡(luò)之間自由切換。

基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合，可以根據(jù)移動終端的特點(diǎn)、業(yè)務(wù)特點(diǎn)(例如最小數(shù)據(jù)帶寬需求)和網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，為終端選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)，提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)選擇是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的一個重要研究課題，其目的是高效利用受限的無線頻譜、傳輸能量以及無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。無線資源管理包括終端和基站關(guān)聯(lián)、越區(qū)切換、負(fù)載均衡、信道分配和功率控制等。

目前，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)選擇算法主要考慮移動終端和基站間的接收信號強(qiáng)度，而接收信號強(qiáng)度只是影響網(wǎng)絡(luò)選擇的其中一個因素，而沒有考慮其他影響網(wǎng)絡(luò)整體性能的因素，如：數(shù)據(jù)帶寬，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)價格，覆蓋范圍，實(shí)時性和終端移動性等。

1)移動終端在某一地理區(qū)域中的分布并非均勻，以接收信噪比為衡量指標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)選擇算法會使某些運(yùn)營商的基站由于服務(wù)過多的終端而趨于過載或網(wǎng)絡(luò)擁塞，而另一些服務(wù)商的基站卻可能負(fù)載較輕、甚至空閑狀態(tài)，造成對網(wǎng)絡(luò)資源的極大浪費(fèi)；

2)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)選擇算法仍應(yīng)該以滿足移動終端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)，同時，應(yīng)該兼顧最優(yōu)化利用覆蓋同一區(qū)域不同運(yùn)營商基站的網(wǎng)絡(luò)資源；

3)現(xiàn)有的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)選擇算法當(dāng)移動終端業(yè)務(wù)變動頻繁時，需要處理大量的狀態(tài)信息，從而使異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理單元計算量大增，造成終端的網(wǎng)絡(luò)接入時延；

4)為了維護(hù)覆蓋同一區(qū)域的多個運(yùn)營商基站和移動終端的信息一致性，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理單元需要在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行頻繁的信息廣播和收集，造成不必要的網(wǎng)絡(luò)開銷。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)選擇方法，它通過對覆蓋同一區(qū)域的多個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營服務(wù)商基站的可用帶寬進(jìn)行監(jiān)測，合理調(diào)度異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的無線資源，滿足移動終端的最小數(shù)據(jù)帶寬。

本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)選擇方法，

步驟(1)各運(yùn)營商向異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理單元提交其可承載帶寬；

步驟(2)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理單元根據(jù)各運(yùn)營商的當(dāng)前可承載帶寬，確定每個運(yùn)營商最終的帶寬承載量；

步驟(3)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理單元按照各運(yùn)營商的最終帶寬承載量和各終端的最小帶寬需求量進(jìn)行終端和基站關(guān)聯(lián)。

進(jìn)一步：覆蓋同一地理區(qū)域的各運(yùn)營商在每個算法運(yùn)行周期向異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理單元提交其可承載帶寬，第i個運(yùn)營商的可承載帶寬用d_i表示，單位：比特/秒，d_i定義為

其中，B_i是運(yùn)營商BS_i的當(dāng)前剩余帶寬；r是帶寬預(yù)留參數(shù)且0<r<1，(B_i)^r則表示運(yùn)營商BS_i當(dāng)前可承載的最大帶寬，剩余的可用帶寬B_i-(B_i)^r是為移動終端的漫游和越區(qū)切換所預(yù)留的；當(dāng)BS_i的帶寬仍有余量時，即b_i<(B_i)^r，BS_i所能承載的最大帶寬即為d_i＝b_i＝(B_i)^r；否則，當(dāng)BS_i沒有多余帶寬，即b_i≥(B_i)^r，BS_i可以通過調(diào)節(jié)平滑系數(shù)θ來啟用預(yù)留帶寬，平滑系數(shù)θ為[0,1]之間的隨機(jī)數(shù)。

進(jìn)一步：在每個算法運(yùn)行周期，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理單元獲得如下信息：

(1)同一地理區(qū)域中全部移動終端的無線帶寬需求總量T,單位：比特/秒；

(2)任意第i個運(yùn)營商的基站BS_i可以提供的帶寬d_i，定義函數(shù)