[发明专利]面向用户QoS要求和网络负载的异构网络接入控制方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及面向用户QoS要求和网络负载的异构网络接入控制方法。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，出现了无线局域网WLAN、WiMAX、Wi-Fi、无线个域网WPAN、无线Mesh网WMN、无线传感器网WSN、Ad-hoc、3G和B3G移动通信网络等许多新型的采用不同组网技术的异构网络，这些网络在覆盖范围、提供的数据速率、支持的移动性、适于传输的业务等方面存在差异，它们彼此相互补充，共同存在。每个无线接入技术RAT在容量、覆盖范围、支持的移动性、提供给用户的业务质量等方面有不同特征，但没有一个网络能提供统一的覆盖和连续高水平的QoS，因此，联合无线资源管理JRRM成为必要。联合呼叫接纳控制JCAC是JRRM的一个方面，JCAC的基本功能有呼叫接纳控制和RAT选择，分别解决到达呼叫能否被接纳和呼叫接入哪个网络的问题。

RAT选择发生在以下几种情况：1）用户移动性，用户离开当前网络的覆盖范围，接收信号强度（RSS）下降；2）当前网络不足以支持用户QoS要求或用户感受到的QoS下降；3）由切换失败引起的网络选择。RAT选择需要从两个角度考虑：1）从用户角度考虑：用户终端UT移动速度、接收能力，请求的业务类型及对相应业务的QoS要求（带宽、时延等）不同。2）从运营商角度考虑：运营商希望每个网络都不过载的情况下，尽可能服务更多的用户，获得最大网络吞吐量，从而获取最大收益。网络选择需要考虑的因素如图2所示。

目前，大多数相关研究只在一个方面，从用户或运营商角度考虑有效，没有综合考虑用户的移动性、用户QoS的要求和网络提供的QoS和网络负载对接纳用户的影响。

发明内容

本发明针对上述技术问题，特别针对UMTS、WLAN和WiMAX网络的融合架构下移动终端匀速运动时网络选择问题，提出面向用户QoS要求和网络负载的异构网络接入控制方法。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

面向用户QoS要求和网络负载的异构网络接入控制方法，包括步骤如下：

步骤A，网络预选择：计算用户接入WLAN的最大移动速度v_{WLAN_th}：

vWLAN_th=2rτsin(πpf2)]]>

其中，r表示WLAN覆盖半径，τ表示切换时延，p_f表示用户要求的切换中断概率；

当终端移动速度小于v_{WLAN_th}时，接入WLAN；

否则，若候选网络列表中有WLAN，将其从候选网络列表中删除；

用户扫描可获得的网络，组成集合A_j,j=1,2,...，j为网络编号，网络预选择后候选网络集合为A_j*；

步骤B，用户i对QoS业务s要求的平均数据速率为R_{i，s_req}，i为自然数，实时业务的R_{i，s_req}是确定的；对于非实时业务R_{i，s_req}具体计算步骤如下：

步骤B-1，计算非实时业务量T的累积分布函数F_T(.)；

步骤B-2，数据包大小G_k=F^-1_T(k)，F^-1_T(.)是F_T(.)的反函数，k∈[0,1]；对非实时业务数据包的传输时延不超过δ_max，则：