[發明專利]一種帶有資源分配優化效果的無線接入點選擇方法

有效

• 申請號: 201710559628.9
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107249206B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 吳遠;林津輝;毛浩偉;錢麗萍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04W48/10
• 分類號: H04W48/10;H04W48/20
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種帶有資源分配優化效果的無線接入點選擇方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

1)在范圍內存在N個接入點，每個接入點在當前時間服務的用戶數量為{U₁,U₂,...,U_N}，接入點之間相互獨立，沒有信息交流，每個接入點周期性地發送廣播消息，廣播周期為{T₁,T₂,...,T_N}；

2)等待接入的新用戶響應最先收到的廣播消息，并接入對應的接入點；資源分配時，新用戶選擇當前時間服務的用戶數量最少的接入點，通過控制接入點的廣播周期，改變廣播被最先收到的概率，即該接入點被選擇的概率；

3)從新用戶開始監聽廣播消息到收到各接入點的廣播消息，存在延遲，記為{t₁,t₂,...,t_N}，實際延遲為D＝min{t₁,t₂,...t_N}；

4)各接入點當前時間服務的用戶數量{U₁,U₂,...,U_N}與廣播周期{T₁,T₂,...,T_N}之間存在定量關系，能夠在滿足設定指標要求的前提下，減小延遲D，依照定量關系進行建模和計算的過程為：

對于第n個接入點，n的取值范圍1～N，其對應的接入延遲在區間[0,T_n]上服從均勻分布，概率密度函數為，

對于第a個和第b個接入點互相競爭的情況，計算接入a，b接入點的概率，分為T_a＜T_b和T_a＞T_b兩種情況，T_a和T_b分別是接入點a和b的廣播周期；當T_a＜T_b時，接入a接入點的概率為

其中，s_a和s_b分別是接入點a和b的概率密度函數，t_a和t_b為接入點a和b的廣播消息延遲；

當T_a＞T_b時，選擇a接入點的概率為

進一步得到a、b接入點的概率P_a、P_b如下，

用戶數量每增加1個，與未增加前相競爭，其接入概率為P，0＜P＜0.5，即加入如下限制條件：

U_b＝U_a+1 (6)

對式(7)進行變形得到，

因此，當前用戶數量{U₁,U₂,...,U_N}與廣播周期{T₁,T₂,...,T_N}之間存在如下定量關系，

其中，T₀為基準廣播周期，即當前用戶數量為0時的廣播周期，計算此時的接入延遲期望，記為{D₁,D₂,...,D_N}，則

而此時接入概率取值為限制條件下的最大值，因此T_n為限制條件下的最小值，D_n為限制條件下的最小值，從而得到，實際延遲D的期望也為這個指標下的最小值，達到了預期的目標；

根據性能指標確定參數P，性能指標包括：接入點正在服務的用戶數量每增加1個，與未增加前競爭，能夠接受的最高被選擇的概率P_max；從用戶開始監聽廣播，到用戶收到接入點廣播能夠接受的最大平均延遲D_max；

通過式(9)、(10)得到，

其中，U_n為第n個接入點的用戶數量；

為了使延遲D_n取到最大值，將接入點的服務用戶數量取到最大值，即令U_n＝U_max，式(11)變為，

其中，D'_max為延遲D_n的最大值，U_max和T₀為確定值，將P＝P_max帶入式(12)，如果得到D'_max≤D_max，則取此時的P值為系統的參數，如果得到D'_max＞D_max，則表示無法滿足給定的性能指標。