[发明专利]基于非合作博弈资源分配的3G/WLAN异构网络接入控制方法

说明书

技术领域

本发明属于无线异构网络的技术，具体涉及基于非合作博弈资源分配的3G/WLAN异构网络接入控制方法。

背景技术

在未来无线通信系统中，异构网络融合因其覆盖范围、用户数量、用户的业务类型及服务质量等优势，越来越受到人们的关注。多种无线接入网络如WCDMA网络、TD-SCDMA网络、CDMA2000网络和WLAN网络混合异构网络的融合，能够为用户提供更好的服务。接入控制是判断是否接受用户呼叫请求的技术，是无线异构网络融合的一个重要组成部分，好的接入控制策略能帮助减少网络拥塞、保证服务质量。传统的接入控制策略通过比较呼叫请求的资源与当前系统能够提供的有效资源，从而决定是否接入用户请求。然而，只根据当前系统资源使用情况，无法充分利用异构网络无线资源优势，因此，需要对系统的资源进行高效合理的分配。

在WCDMA网络、TD-SCDMA网络、CDMA2000网络和WLAN网络共同覆盖区域，如何对各个网络的无线资源进行合理的分配，以满足不同用户和不同运营商的需求，是实现无线异构网络融合的关键。传统的资源分配技术一般为静态的分配方法，在用户接入之前已经将资源分配完成，并且为会话类业务保留部分资源，系统资源利用率低。动态的资源分配方法则根据网络条件和应用需求，动态地调整资源分配的数量，但是会增加系统的开销。动态资源分配能够优化单个网络的资源，然而，由于异构网络之间不能进行通信，优化自身网络性能的同时可能带来其他网络性能的降低，从而导致不同网络负载差异较大，用户公平性差。上述资源分配方法，在一定程度上解决了无线异构网络的资源分配问题，但是无法从多个异构网络的整体性能上进行优化，也不同保证各个网络都能获得较好的性能，更不能保证各网络内用户获得资源的公平性。在保证资源分配公平、合理、高效的基础上，如何对异构网络进行接入控制也是异构网络融合需要亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明为了解决现有异构网络资源分配和接入控制技术存在的网络效用低、各区域资源分配不均衡、负载不均衡、用户公平性差，所导致系统资源利用率低、现有接入控制方法阻塞率高的问题，提出了基于非合作博弈资源分配的3G/WLAN异构网络接入控制方法。基于非合作博弈资源分配的3G/WLAN异构网络接入控制方法，其特征在于，它包括下述步骤：

步骤一、根据用户分配到的带宽，定义无线接入点（AP）覆盖区域AP_i中已接入网络的用户x效用函数

Uapi,x=ωlogαb---(1)]]>

其中，表示连接x在AP_i覆盖区域的效用，b表示AP_i连接x的带宽，ω和α为常量。同时执行步骤二；

步骤二、根据3G/WLAN网络覆盖模型，获得整个服务区域内网络总效用表达式，并获得满足效用函数最大的资源分配方案，执行步骤三；

步骤三、建立3G/WLAN网络环境下的无线资源的非合作博弈模型，获得WCDMA网络和TD-SCDMA网络的效用表达式，执行步骤四；

步骤四、计算当前WCDMA网络、TD-SCDMA网络和CDMA2000网络各覆盖区域内的用户数，采用最佳响应法求解纳什均衡解，执行步骤五；

步骤五、证明纳什均衡解为整个服务区域内网络总效用最优时的解，并证明纳什均衡的唯一性，执行步骤六；

步骤六、根据WCDMA网络、TD-SCDMA网络和CDMA2000网络内各覆盖区域的博弈资源分配结果，计算各个覆盖区域内的带宽，并计算WCDMA网络、TD-SCDMA网络、CDMA2000网络和WLAN网络的剩余带宽判断新用户的接入或网络内用户的切换，

若无新用户到达，则将网络中的某一边缘用户切换到min(b^res)所处的网络，更新WCDMA网络、TD-SCDMA网络、CDMA2000网络和WLAN网络内各覆盖区域的用户数；