[发明专利]一种面向机器类通信的负载均衡方法

摘要

本发明涉及一种面向机器类通信的负载均衡方法，属于移动通信技术领域。该方法首先构造了终端的收益函数；然后通过各终端的博弈过程，确定每个终端的选择策略；进而计算基于接入分类限制方法中基站的控制参数，实现相邻小区负载均衡及减小用户的接入时延。本发明提供的一种面向机器类通信的负载均衡方法，能够有效地均衡相邻小区负载，减小用户的接入延迟，增加网络的吞吐量。

主权项

1.一种面向机器类通信的负载均衡方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)构造终端的收益函数；步骤2)通过各终端的博弈过程，确定每个终端的选择策略；步骤3)计算基于接入分类限制方法中基站的控制参数；所述步骤1)具体包括以下步骤：步骤1‑1)通过以下公式计算终端接入基站的信干噪比：其中，Pi,m表示的是MTC终端i接入基站m的发送功率，i＝1,...,K，m＝1,...,M，K表示MTC的终端数，M表示测量区域内基站的个数；Gi,m表示MTC终端i接入基站m的平均信道增益；di,m表示MTC终端i到接入基站m的距离；a表示终端到基站的路径衰减指数；σ2表示噪声；Ii,m表示其他终端造成的干扰；步骤1‑2)通过以下公式计算终端的效用，即终端接入基站获得的数据速率：Ci,m＝Bi,m·log2(1+γi,m)其中，Ci,m为MTC终端i接入基站m获得的数据速率；Bi,m表示分配给MTC终端i的带宽；步骤1‑3)通过以下公式计算终端接入基站的代价：ωi,m＝λi·πi·Pi,m其中，ωi,m为MTC终端i接入基站m的代价；λi表示MTC终端愿意为其获得数据速率付出代价的意愿强度，λi用于保证代价与效用在同一个数量级且具有相同的量纲；πi表示发送单位功率终端的能量损耗；步骤1‑4)终端i的收益函数为：ui(SK)＝(Ci.m‑ωi,m)/||Nm||SK表示参与者的选择策略集，其表达式为SK＝{s1,s2,...,sK}，Nm表示为基站m接入终端的集合，||Nm||为它的模值；||Nm||＝||Am||+||N'm||其中，N'm表示为只能接入基站m的终端的集合，||N'm||表示它的模值，Am表示位于重叠覆盖区域的终端选择接入基站m的终端的集合，||Am||为它的模值；所述各终端的博弈过程具体为各终端不断改变接入策略，获取最大的收益，直到任何一个终端再改变策略时，各终端的收益都不会再改变时，确定每个终端最终的接入策略；博弈的表达式为：Γ＝{Z,SK,{μi}i∈Z}其中，Z表示参与者，即位于多个小区重叠覆盖区域的MTC终端；SK表示参与者的选择策略集，SK＝{s1,...,sK}；μi表示参与者的收益，即MTC终端接入基站获得收益，i＝1,...,K。