用于WiMAX系统的呼叫接纳控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种运算简单、运算量小、具体实施容易、能够使系统收益最大的用于ＷｉＭＡＸ系统的呼叫接纳控制方法，将ＷｉＭＡＸ网络当前已接纳的业务流的占用带宽记为∑ｂ↓［ｉ］，ＷｉＭＡＸ网络的占用带宽量门限记为ｂ↓［ｔｈ］，ＷｉＭＡＸ网络当前的最大可用带宽记为ｂ↓［ａｖａｉｌ］，对于新到达的第ｉ个业务流，申请的最小和最大带宽分别记为ｂ↓［Ｎ＋１，ｍｉｎ］，ｂ↓［Ｎ＋１，ｍａｘ］；当ｂ↓［Ｎ＋１，ｍａｘ］＋∑ｂ↓［ｉ］≤ｂ↓［ｔｈ］时，系统资源有剩余，直接接受第ｉ个业务流的请求；当ｂ↓［ａｖａｉｌ］≤ｂ↓［Ｎ＋１，ｍｉｎ］＋∑ｂ↓［ｉ］时，系统资源严重不足，直接拒绝第ｉ个业务流的请求；当ｂ↓［ｔｈ］＜ｂ↓［Ｎ＋１，ｍａｘ］＋∑ｂ↓［ｉ］＜ｂ↓［ａｖａｉｌ］时，系统资源紧张，系统假设接收第ｉ个业务流，则得到一个收益与支出之比并记为φ↓［ａｃｃｅｐｔ］，系统假设拒绝第ｉ个业务流，则得到另一个收益与支出之比并记为φ↓［ｒｅｊｅｃｔ］，如果φ↓［ａｃｃｅｐｔ］≥φ↓［ｒｅｊｅｃｔ］那么系统接收第ｉ个业务流，否则拒绝第ｉ个业务流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线宽带
，具体讲是一种。
技术介绍
WiMAX全称World Interoperability for Microwave Access,艮卩全球微波互联接入， 它是一项无线城域网技术，并针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。所述 WiMAX与其他技术相比，具有无障碍远距离(数公里)大容量(10M)无线传输数据功能、野外 作业大容量数据采集及远距离无线宽带传输、地震、森林防火及江湖水灾及其突发事件的 应急系统部署的实时音视频采集及无线宽带远程传输设备、家庭与企业的最后一公里无线 宽带接入等应用，具有巨大的市场需求。WiMAX作为一种面向无线城域网(WMAN)的宽带接 入方案，以优异的性能和广阔的市场前景而倍受关注，成为被广泛推广和应用的商业化标 准，并在最近被正式批准成为3G标准之一。WiMAX无线宽带网络中，呼叫接纳控制CAC (Call Admission Control)是保证服 务质量QoS (Quality of Service)的关键，对减少网络拥塞、提高网络资源利用率 起着重要的作用。目前已有很多呼叫接纳控制方法被提出，其中较典型的控制方法为守卫信道策略 在该策略中，接纳控制用新发起呼叫OC (originating call)的阻塞概率/^和需要切换的呼叫HC (handoff call)中断概率PD表示。考虑一个有外信道的蜂窝小区，7力re为阈 值，当0C数超过阈值Mre时，该策略将拒绝接纳0C,直到0C数低于阈值r力re，且有可用带 宽时，才恢复对0C的接纳。假设呼叫到达率为泊松分布，服务时间服从指数分布，该策略 可用M/M/C的马尔可夫链来表示，其状态转换图如图2所示。图2中入和A分别为0C和HC到达率，A-人+A为呼叫的总到达率，对呼叫的平均服务时间为1/; 。则0C阻塞概率A和 HC中断概率/^可表示为2S7TAH式中，yo = (;i +/i/l)//^ = /i///， ^=;1*///。守卫信道策略将0C和HC分开考虑，能在一定程度上为HC提供QoS保证，但它是以增大OC阻塞概率A和降低整个系统吞吐量为代价的，同时，在多种服务类型的移动蜂窝网中，由于存在多个QoS限制，难以保证系统收益最大化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点，提供一种运算简单、运算量 小、具体实施容易、能够使系统收益最大的。本专利技术的技术方案是，提供一种，将WiMAX网络 当前已接纳的业务流的占用带宽记为J>,， WiMAX网络的占用带宽量门限记为&， WiMAX 网络当前的最大可用带宽记为6_7，对于新到达的第/个业务流，申请的最小和最大带宽分别记为^Amin》w,m幼；当^A皿+;sAs6^时，系统资源有剩余，系统直接接受第/个业务流的请求；当6，^~+1—+5>时，系统资源严重不足，系统直接拒绝第/个业务流的请求；当~<~+1,_+1>,.<6。^时，系统资源紧张，系统假设接收第i个业务流，则系 统得到一个收益与支出之比并记为p。。,，系统假设拒绝第/个业务流，则系统得到另 一个收益与支出之比并记为^^,，该A一,即为系统接收第个业务流时所得到的收 益与支出之比，然后系统判断，如果^V，^A一,，那么系统接收第/个业务流，否则拒绝第i个业务流；所述^，,和A一由以下表达式确定，^s〃》'，其中，Zi表示综合系统收益，,表示第i个业务流的加权收益，2>,表示系统 消耗总带宽，6,.表示第i个业务流所消耗的带宽；所述综合系统收益2>,由以下表达式确定，'■=1其中，U;表示第J'个业务流的收益，W,表示第i个业务流的权重；所述第/个业务流的收益U,是根据用户满意度指数模型，利用sigmoid和log函数将收益拟合并回归出的以下表达式确定，柳=^——^~1 v、 l 、 』(0) =-^~~^-= g禮x 6(0 + 0其中，g ^、 grtP^Dg rtra分别表示业务UGS、 rtPS和nrtPS对延时或吞吐量的敏感度； ^m、 ^W和lra分别表示业务UGS、 rtPS和nrtPS对性能的满意度；6(/)表示业务连接时 所分配的带宽；t/^0(f))、 ^^(&0'))和f/^,(W))分别表示各业务的收益。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比，具有以下优点采用Matlab软件平台对上述技术方案进行仿真测试后，与现有技术相比，不仅运算简单、运算量小、具体实施 容易，而且，在系统资源紧张时，提高了系统接纳率和吞吐量，使系统的收益最大。 说明书附图附图说明图1为本专利技术的示意图。 图2为现有技术的守卫信道策略的呼叫接纳控制方法的示意图。图3为本专利技术与守卫信道策略的仿真测试结果比 较图一。图4为本专利技术与守卫信道策略的仿真测试结果比 较图二。图5为本专利技术与守卫信道策略的仿真测试结果比 较图三。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。一种，将WiMAX网络当前己接纳的业务流的占用 带宽记为^>,.， WiMAX网络的占用带宽量门限记为&， WiMAX网络当前的最大可用带宽记 为6一,，对于新到达的第i个业务流，申请的最小和最大带宽分别记为~+1，^，~+1,_;当^+^ax+Z^^^时，系统资源有剩余，系统直接接受第y个业务流的请求；当^。,,2~+11^+2>,时，系统资源严重不足，系统直接拒绝第/个业务流的请求； 当&〈6;v+^ax+I]6'《6。^,时，系统资源紧张，系统假设接收第/个业务流，则系 统得到一个收益与支出之比并记为^^申，系统假设拒绝第/个业务流，则系统得到另一个收益与支出之比并记为^^,，该^，,即为系统接收第J'-7个业务流时所得到的收 益与支出之比，然后系统判断，如果％￡，^^,(，那么系统接收第/个业务流，否则 拒绝第i个业务流；所述％，,和A一由以下表达式确定， '其中，Si表示综合系统收益，,表示第i个业务流的加权收益，2>,表示系统消耗总带宽，6,.表示第i个业务流所消耗的带宽； 所述综合系统收益1>,由以下表达式确定，w-tt/厂^ ，'■=i其中，U,表示第i个业务流的收益，W,表示第i个业务流的权重；所述第i个业务流的收益U,是根据用户满意度指数模型，利用sigmoid和log函数将 收益拟合并回归出的以下表达式确定，其中，gU( s、 g^和g^分别表示业务UGS、 rtPS和nrtPS对延时或吞吐量的敏感度； &CS、 /Ws和/U^分别表示业务UGS、 rtPS和nrtPS对性能的满意度；6①表示业务连接时 所分配的带宽；f/ws(6(/))、 t/^(6(/))和f/，^(60'))分别表示各业务的收益。所述WiMAX网络的占用带宽量门限&和Wi區X网络当前的最大可用带宽 。,7为系统根 据带宽分配策略和当前系统状况得到。所述系统消耗带宽J]6,.为利用带宽分配理论计算得到，由以下表达式确定，》〃 i二j^i^丄，/,max 、max 丄 max其中6,为第i个业务流所占用带宽，6,在业务流建立时由带宽调度机制根据业务流 的类型分配。所述WiMA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于ＷｉＭＡＸ系统的呼叫接纳控制方法，将ＷｉＭＡＸ网络当前已接纳的业务流的占用带宽记为∑ｂ↓［ｉ］，ＷｉＭＡＸ网络的占用带宽量门限记为ｂ↓［ｔｈ］，ＷｉＭＡＸ网络当前的最大可用带宽记为ｂ↓［ａｖａｉｌ］，对于新到达的第ｉ个业务流，申请的最小和最大带宽分别记为ｂ↓［Ｎ＋１，ｍｉｎ］，ｂ↓［Ｎ＋１，ｍａｘ］；　当ｂ↓［Ｎ＋１，ｍａｘ］＋∑ｂ↓［ｉ］≤ｂ↓［ｔｈ］时，系统资源有剩余，系统直接接受第ｉ个业务流的请求；　当ｂ↓［ａｖａｉｌ］≤ｂ↓［Ｎ＋１，ｍｉｎ］＋∑ｂ ↓［ｉ］时，系统资源严重不足，系统直接拒绝第ｉ个业务流的请求；　其特征在于：当ｂ↓［ｔｈ］＜ｂ↓［Ｎ＋１，ｍａｘ］＋∑ｂ↓［ｉ］＜ｂ↓［ａｖａｉｌ］时，系统资源紧张，系统假设接收第ｉ个业务流，则系统得到一个收益与支出之比并记为φ↓［ａ ｃｃｅｐｔ］，系统假设拒绝第ｉ个业务流，则系统得到另一个收益与支出之比并记为φ↓［ｒｅｊｅｃｔ］，该φ↓［ｒｅｊｅｃｔ］即为系统接收第ｉ－１个业务流时所得到的收益与支出之比，然后系统判断，如果φ↓［ａｃｃｅｐｔ］≥φ↓［ｒｅｊｅｃｔ］，那么系统接收第ｉ个业务流，否则拒绝第ｉ个业务流；　所述φ↓［ａｃｃｅｐｔ］和φ↓［ｒｅｊｅｃｔ］由以下表达式确定，　φ＝∑ｕ↓［ｉ］／∑ｂ↓［ｉ］，　其中，∑ｕ↓［ｉ］表示综合系统收益，ｕ↓［ｉ］表示第ｉ个业务流的加权收益，∑ ｂ↓［ｉ］表示系统消耗总带宽，ｂ↓［ｉ］表示第ｉ个业务流所消耗的带宽；　所述综合系统收益∑ｕ↓［ｉ］由以下表达式确定，　ｕ＝＊Ｕ↓［ｉ］.Ｗ↓［ｉ］，　其中，Ｕ↓［ｉ］表示第ｉ个业务流的收益，Ｗ↓［ｉ］表示第ｉ个业务流的权 重；　所述第ｉ个业务流的收益Ｕ↓［ｉ］是根据用户满意度指数模型，利用ｓｉｇｍｏｉｄ和ｌｏｇ函数将收益拟合并回归出的以下表达式确定，　＊＊＊　其中，ｇ↓［ＵＧＳ］、ｇ↓［ｒｔＰＳ］和ｇ↓［ｎｒｔＰＳ］分别表示业务ＵＧＳ、ｒｔ ＰＳ和ｎｒｔＰＳ对延时或吞吐量的敏感度；ｈ↓［ＵＧＳ］、ｈ↓［ｒｔＰＳ］和ｈ↓［ｎｒｔＰＳ］分别表示业务ＵＧＳ、ｒｔＰＳ和ｎｒｔＰＳ对性能的满意度；ｂ（ｉ）表示业务连接时所分配的带宽；Ｕ↓［ＵＧＳ］（ｂ（ｉ））、Ｕ↓［ｎｒＰＳ］（ｂ（ｉ））和Ｕ↓［ｎｒｔＰＳ］（ｂ（ｉ））分别表示各业务的收益。...

【技术特征摘要】
1、一种用于WiMAX系统的呼叫接纳控制方法，将WiMAX网络当前已接纳的业务流的占用带宽记为∑bi，WiMAX网络的占用带宽量门限记为bth，WiMAX网络当前的最大可用带宽记为bavail，对于新到达的第i个业务流，申请的最小和最大带宽分别记为bN+1，min，bN+1，max；当bN+1，max+∑bi≤bth时，系统资源有剩余，系统直接接受第i个业务流的请求；当bavail≤bN+1，min+∑bi时，系统资源严重不足，系统直接拒绝第i个业务流的请求；其特征在于当bth<bN+1，max+∑bt<bavail时，系统资源紧张，系统假设接收第i个业务流，则系统得到一个收益与支出之比并记为系统假设拒绝第i个业务流，则系统得到另一个收益与支出之比并记为该即为系统接收第i-1个业务流时所得到的收益与支出之比，然后系统判断，如果那么系统接收第i个业务流，否则拒绝第i个业务流；所述和由以下表达式确定，其中，∑ui表示综合系统收益，ui表示第i个业务流的加权收益，∑bi表示系统消耗总带宽，bi表示第i个业务流所消耗的带宽；所述综合系统收益∑ui由以下表达式确定，其中，Ui表示第i个业务流的收益，Wi表示第i个业务流的权...

【专利技术属性】
技术研发人员：何加铭，张青波，陈曦，
申请(专利权)人：宁波大学，宁波新然电子信息科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]