[發明專利]一種基于多目標的異構無線網絡業務接入控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202210060061.1
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114363996B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 周欣欣;高志蕊;朱光偉;衣雪婷;孟炫宇;郭樹強;霍光
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H04W48/18
• 分類號: H04W48/18;H04W48/16;H04W24/02;H04W24/06
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 郝姍姍

本發明提供了一種基于多目標的異構無線網絡業務接入控制方法及裝置，異構無線網絡業務接入控制方法包括以下步驟：(1)獲取網絡數量和業務數量等參數；(2)獲取傳輸速率、信道帶寬、信號功率、噪聲功率和二維資源單元數等參數；(3)計算用戶信息傳輸速率；(4)計算業務資源占有量；(5)計算網絡阻塞率；(6)確定異構無線網絡業務接入控制目標函數；(7)利用改進引力搜索算法得到最優粒子，將得到的最優粒子根據支配關系更新外部歸檔集；(8)通過數據場和旋轉基技術對外部歸檔集中的粒子進行種群進化；(9)當滿足結束條件時，輸出最優解集，即為最優的異構無線網絡業務接入控制方案。本發明提供的基于多目標的異構無線網絡業務接入控制方法能夠保證更多用戶業務接入到更優的網絡，從而為用戶提供更高質量的服務體驗。

技術領域

本發明涉及異構無線網絡技術領域，具體涉及一種基于多目標的異構無線網絡業務接入控制方法及裝置。

背景技術

新型智能移動設備及互聯網、物聯網的廣泛應用，導致了移動流量的迅速增長，且這種趨勢將會在未來長期持續。現如今，全球聯網設備將達到285億。移動設備的空前升級，對現有網絡提出了更高的要求；同時，用戶業務也呈現出多樣化，所要接入到無線網絡環境中的不同業務對網絡性能的需求也有所不同，例如在語音會話業務中，該業務對網絡時延頗為敏感，但所要求占有的網絡帶寬較少，在線視頻直播雖然對網絡時延要求不高，但需要占有較多的帶寬，且用戶具有不同的偏好，如有的用戶對網絡帶寬要求較高，有的用戶要求較低的網絡價格，還有新興業務，如虛擬現實、無人駕駛、遠程醫療、辦公及工業自動化等，都對網絡性能提出了更高的要求。

應用場景的多元化發展導致新型業務的產生，多業務共存問題日益突出。為此，無線通信網絡規模逐漸擴張，無線網絡能力也在不斷增強。移動蜂窩網絡從一開始的移動全球通信系統發展到通用移動通信系統，再到4G、5G，為用戶提供了高質量應用的網絡保障；同時，在此基礎上，大量部署了諸如無線局域網、移動Ad hoc網絡、車聯網、物聯網等無線網絡。一系列無線標準的建立，雖然為用戶提供了高速無線連接，但單一的網絡無法同時滿足所有用戶的不同業務的多樣化需求。

為解決移動流量和用戶業務增長帶來的問題，需要對各無線網絡進行融合，形成異構無線網絡。在異構無線網絡環境中，在保證用戶服務質量的前提下，如何更好地利用網絡資源是異構無線網絡當前亟待解決的重要問題，其中，業務接入控制是充分合理利用網絡資源的核心任務。傳統異構無線網絡業務接入控制大多僅對單一網絡性能指標進行優化，這種控制方法在某一性能指標提升時，可能會造成其他性能指標下降。因此，考慮單一性能指標的業務接入控制方法缺乏對整個異構無線網絡整體性能的綜合考量，這往往無法同時滿足不同用戶、不同業務的多樣化服務需求，降低網絡服務質量。

發明內容

因此，為了能夠綜合考慮用戶端多樣化需求與網絡端不同網絡狀態的情況下，本發明提出了一種基于多目標的異構無線網絡業務接入控制方法及裝置，技術方案包括以下步驟：

步驟1000：在用戶接入網絡時，獲取網絡中存在的網絡數量和用戶業務數量等參數；

步驟2000：根據異構無線網絡狀態，獲取異構無線網絡環境中的實時業務與非實時業務的速率、信道帶寬、信號功率、噪聲功率和二維資源單元數等參數；

步驟3000：計算用戶信息傳輸速率r(x)，計算方法見公式(1)：

其中，b_ij表示業務i在網絡j中分配到的信道帶寬，S_ij表示業務i在網絡j中的信號功率，N_ij表示業務i在網絡j中的噪聲功率，m表示網絡數量總個數；

步驟4000：計算業務資源占有量f(x)，計算方法見公式(2)：