[发明专利]ad hoc网络中的呼叫接入控制

说明书

技术领域

本发明涉及ad hoc网络的呼叫接入控制(call admission control)，更具体地说，涉及入局节点网络接入控制方法和带呼叫接入控制的无线节点。

背景技术

ad hoc无线网络是公知的，其中，节点随着时间的过去而加入和离开网络。这些节点例如可以形成Bluetooth或WiFi网络，尽管许多其它可应用的网络架构和信号传送协议在本领域也是已知的。这些节点可以包括个人移动电信装置、个人数字助理、远程传感器以及许多其它装置。T.S.Rappaport在2002年的Parson Education International，2^ndedition“Wireless Communications，Principles and Practice”中提供了对adhoc网络的综述。

ad hoc网络不需要具有任何永久性固定基础结构，因而，网络功能必须按分布式方式在网络节点之间协调。呼叫可以通过相邻节点之间的接续无线链路，根据称为多跳(multi-hop)的处理而转发通过ad hoc网络。每一个节点都充当路由器并且向相邻节点转发呼叫数据，直至其最终目的地。这与常规蜂窝无线网络形成对比，在常规蜂窝无线网络中，每一个移动装置都直接与基站通信，基站控制所有发送和择路功能。

ad hoc网络的一个特征是它们的功率控制、呼叫接入控制、网络拓扑以及择路算法之间的关系。每一个节点都具有有限的发送功率容量，因而，如果几个呼叫被择路通过该节点，则需要在它们之间共享功率。如果一特定节点处理太多的呼叫，则可用功率可能不足以提供在相邻节点之间的链路上的可接受信干噪比(SINR)。功率控制和择路算法被设置成，尝试针对ad hoc网络的节点之间的所有链路维持可接受的SINR。

呼叫接入控制机制确定新节点是否可以接入到网络中，例如，接入来自想要加入网络的移动装置的新呼叫。希望接入尽可能多的用户，同时最小化因接入新用户而导致的额外同信道干扰所造成的针对现有呼叫的SINR的任何减小。接入判定基于针对SINR的几个因子，包括可用无线电资源、可用时间和频率信道、发送功率、针对接入点的可接入性以及网络的节点之间的可接受链路质量。

在针对功率控制的早期工作中，提出了利用集中控制系统来平衡所有无线电链路的SINR。请参阅J.M.Aein，“Power balancing in systemsreemploying frequency reuse”，COMSAT Tech.Rev.，pp.277-299，1973。然而，针对功率控制的后期工作提出了分布在网络节点之间的SINR平衡算法——参见G.J.Foschini and Z.Miljanic，“A Simple DistributedAutonomous Power Control Algorithm and its Convergence”，IEEETransactions on Vehicular Technology，Vol.42，No.4，November 1993。另外，请参阅J.Zander，“Distributed Co-channel Interference Control inCellular Radio Systems”，IEEE Transactions on Vehicular Technology，Vol.41，No.3，pp.305-311，August 1992。

针对这种所谓的以接入为中心的方法，使用同步或异步迭代方法的算法几何收敛至有限功率电平，以使在网络系统可按其所有功率约束都可得到满足的方式实行的情况下，网络中的所有用户链路满足要求的SINR阈值。然而，如果对于指定的SINR阈值没有可实行的功率分配，则该算法的迭代因网络的不可行性而发散。因此，需要有效的机制，以在早期阶段决定网络的节点是否可以同时服务于一组链路，并且新链路是否能够被接入已经可行的系统。尽管分布式功率控制方案比集中式功率控制方案更实用，但在动态网络环境下，这种方法可能需要去除一些现有呼叫，以便平衡针对其余现有呼叫的整体业务质量(QoS)需求。请参阅M.Andersin，Z.Rosberg and J.Zander，“Gradual removals in cellularradio networks”，Wireless Networks，vol.2，no.1，pp.27-43，(1996)。