专利名称：基于多目标优化的异构网络接入控制方法
技术领域：
本发明涉及一种异构网络接入控制方法，特别涉及一种基于多目标优化的异构网络接入控制方法。
背景技术：
随着各种无线接入技术的不断发展，一些地区会被诸如WCDMA网络、无线局域网WLAN等多种无线网络同时覆盖。由于这些接入网络的设计初衷与技术标准不同，有些无线接入网络的性能之间呈现出明显的差异性与互补性。另一方面，移动终端设备集成了多种网络接口，可以接入多种无线网络。目前，用户通信需求趋于多样化与个性化，采用单一的网络已经难以满足用户的全部业务需求。因此，在异构无线网络环境中，利用各种无线接入网络特点的互补性，对用户呼叫请求进行有效的控制是保证服务质量的重要手段。现有的异构网络接入控制方法，大多以新呼叫阻塞率为衡量指标，并以降低新呼叫阻塞率为优化目标。这些方法仅使网络能够更多的服务新用户，而没有考虑到接纳新用户之后，易对网络中已服务用户产生的影响。用户的服务体验不仅涉及到新呼叫阻塞率，还涉及到掉线率、切换次数以及服务费用等多方面因素。当新呼叫阻塞率降低的同时，很有可能造成其它服务质量衡量指标的恶化，使用户服务满意度降低。例如，切换数量的增加将会导致终端设备消耗更多的电池电量，缩短使用时间。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前现有的采用降低新呼叫阻塞率的异构网络接入控制方法易对网络中已服务用户产生的影响的问题，本发明提供一种基于多目标优化的异构网络接入控制方法。本发明的基于多目标 优化的异构网络接入控制方法，它包括如下步骤:步骤一:分别用λρλρλ^Ρ入4表示异构网络中新呼叫阻塞率、切换掉线率、切换次数和系统吞吐量对服务质量QoS相对重要程度，值越大，相应对服务质量QoS越重要，O
<λ1; λ2, λ 3, λ 4 < I 曰.λ t+ λ 2+ λ ,+ λ 4 = I:步骤二:根据异构网络中各基站及接入点的接入控制器获得的信息，求得异构网络中基站及接入点的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换掉线率Pn(t)、切换请求数量Hn(t)和异构网络在当前t时刻的吞吐量T (t)；步骤三:判断当前发出新呼叫请求和切换请求的用户所在位置是否被一种网络覆盖，若是，则基站及接入点接纳该用户的新呼叫请求和切换请求，结束本方法；若否，则转入步骤四；步骤四:根据步骤二获得的基站及接入点的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换掉线率Ph(t)、切换请求数量Hn(t)和异构网络在当前t时刻的吞吐量T(t)，使异构网络中总的代价函数J(t)的值最小，求得异构网络中各个基站及接入点相应的新呼叫请求准入概率和切换请求的准入概率；
步骤五:在t+ι时刻，根据步骤四中所求得的各个基站及接入点相应的新呼叫请求准入概率和切换请求的准入概率，接纳用户的新呼叫请求和切换请求。步骤二中根据异构网络中各基站及接入点的接入控制器获得的信息，求得异构网络中基站及接入点的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换掉线率Ph(t)、切换请求数量Hn(t)和异构网络在当前时刻t的吞吐量T(t)的方法为:通过网络中基站以及接入点的接入控制器，收集并记录当前t时刻前的连续时间T内的新呼叫请求信息及正在服务用户的切换请求信息，收集并记录当前t时刻基站以及接入点的可用资源信息；所述切换请求信息包括新呼叫请求数量和新呼叫请求成功数量；所述切换请求信息包括切换请求数量Hn(t)和切换成功执行数量；根据所述新呼叫请求数量和新呼叫请求成功数量，获得网络中的新呼叫阻塞率Pn⑴根据所述切换请求数量Hn(t)和切换成功执行数量，获得网络中的切换掉线率Ph⑴；所述可用资源信息，即:异构网络在当前t时刻的吞吐量T(t)。步骤四中根据步骤二获得的基站及接入点的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换掉线率Ph(t)、切换请求数量Hn(t)和异构网络在当前t时刻的吞吐量T(t)，使异构网络中总的代价函数J(t)的值最小，求得异构网络中各个基站及接入点相应的新呼叫请求准入概率和切换请求的准入概率的方法为:所述异构网络总的代价函数为:
权利要求
1.基于多目标优化的异构网络接入控制方法，其特征在于，它包括如下步骤: 步骤一:分别用入1、入2、入3和入4表示异构网络中新呼叫阻塞率、切换掉线率、切换次数和系统吞吐量对服务质量QoS相对重要程度，所述系统吞吐量值越大，相应对服务质量QoS越重要，O < λ !，入2，λ 3，入4 < I且入汴入彳入彳入斗=I ; 步骤二:根据 异构网络中各基站及接入点的接入控制器获得的信息，求得异构网络中基站及接入点的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换掉线率Ph(t)、切换请求数量Hn(t)和异构网络在当前时刻t的吞吐量T (t)； 步骤三:各基站判断当前时刻t下，发出新呼叫请求或切换请求的用户所在位置是否只被一种网络覆盖，若是，则基站及接入点采用常规方法对该用户的新呼叫请求或切换请求进行接入控制，结束本方法；若否，则执行步骤四； 步骤四:根据步骤二获得的基站及接入点的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换掉线率Ph(t)、切换请求数量Hn(t)和异构网络在当前t时刻的吞吐量T(t)，使异构网络中总的代价函数J(t)的值最小，求得异构网络中各个基站及接入点相应的新呼叫请求准入概率和切换请求的准入概率； 步骤五:在t+Ι时刻，根据步骤四中所求得的各个基站及接入点相应的新呼叫请求准入概率或切换请求的准入概率，各基站分别对用户的新呼叫请求或切换请求进行接入。
2.根据权利要求1所述的基于多目标优化的异构网络接入控制方法，其特征在于， 步骤二中根据异构网络中各基站及接入点的接入控制器获得的信息，求得异构网络中基站及接入点的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换掉线率Ph(t)、切换请求数量Hn(t)和异构网络在当前时刻t的吞吐量T (t)的方法为: 通过网络中基站以及接入点的接入控制器，收集并记录当前t时刻前的连续时间T内的新呼叫请求信息及正在服务用户的切换请求信息，收集并记录当前t时刻基站以及接入点的可用资源信息； 所述切换请求信息包括新呼叫请求数量和新呼叫请求成功数量； 所述切换请求信息包括切换请求数量Hn(t)和切换成功执行数量； 根据所述新呼叫请求数量和新呼叫请求成功数量，获得网络中的新呼叫阻塞率Pn(t) 根据所述切换请求数量Hn(t)和切换成功执行数量，获得网络中的切换掉线率Ph(t)； 所述可用资源信息，即:异构网络在当前t时刻的吞吐量T(t)。
3.根据权利要求1所述的基于多目标优化的异构网络接入控制方法，其特征在于， 步骤四中根据步骤二获得的基站及接入点的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换掉线率Ph(t)、切换请求数量Hn(t)和异构网络在当前t时刻的吞吐量T(t)，使异构网络中总的代价函数J(t)的值最小，求得异构网络中各个基站及接入点相应的新呼叫请求准入概率和切换请求的准入概率的方法为: 所述异构网络总的代价函数为: AO= Σ > )+ Σ > ) k=t~T+l i=\k=t~TA\ j=l 其中p e (0,1)为适应常量，所述异构网络由m个基站和n个接入点组成，e(k)为某个基站或接入点的代价函数； 在t时刻，根据步骤二获得的异构网络中的各基站及接入点相应的新呼叫阻塞率Pn(t)、切换请求数量Hn(t)、切换掉线率Ph(t)和异构网络在当前t时刻的吞吐量T(t)，根据每一个基站或接入点的代价函数为:
全文摘要
基于多目标优化的异构网络接入控制方法，涉及一种异构网络接入控制方法。为了解决目前现有的采用降低新呼叫阻塞率的异构网络接入控制方法易对网络中已服务用户产生的影响的问题。所述方法为通过多个服务质量评价指标建立代价函数，并计算当代价函数最小时异构网络中每个基站和接入点的新呼叫请求准入概率或切换请求的准入概率。在保证其它服务质量衡量指标在可接受范围内的同时，降低了新呼叫阻塞率，提高了系统的使用效率。它用于异构网络中的用户的网络接入。
文档编号H04W48/06GK103152795SQ20131009976
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者顾学迈, 姜开元, 郭庆, 王振永, 杨明川, 贾敏, 宁磊, 陈立明, 周建人 申请人:哈尔滨工业大学