蜂窝网络和公共安全网络的互操作系统及阻塞率确定方法

摘要

本发明涉及一种蜂窝网络和公共安全网络的互操作系统及阻塞率确定方法，无线蜂窝网络中具有IP多媒体子系统，公共安全陆地无线网络中包括接入控制模块和初始会话代理模块，所述的接入控制模块通过所述的初始会话代理模块与所述的询问呼叫会话控制功能节点相连接。该方法包括确定互操作系统的状态空间及系统当前状态、确定系统的平衡概率、确定互操作系统的会话阻塞概率、根据会话阻塞概率满足的条件进行后续处理。采用该种蜂窝网络和公共安全网络的互操作系统及阻塞率确定方法，使得蜂窝网络和公共安全网络之间可以互操作，使得公共安全网络可以充分利用现有的蜂窝网络资源，明显提高了该网络中业务可用性和连续性，服务质量得到了较好地保证。

主权项

1.一种确定无线蜂窝网络和公共安全陆地无线网络的互操作系统中的会话阻塞概率的方法，所述的无线蜂窝网络中具有IP多媒体子系统，所述的IP多媒体子系统包括呼叫会话控制功能代理节点、服务呼叫会话控制功能节点、询问呼叫会话控制功能节点、归属地寄存器、应用服务器，所述的公共安全陆地无线网络中包括接入控制模块和初始会话代理模块，所述的接入控制模块通过所述的初始会话代理模块与所述的询问呼叫会话控制功能节点相连接，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)确定无线蜂窝网络和公共安全陆地无线网络的互操作系统的状态空间以及系统当前的状态，包括以下步骤：(a)根据以下公式确定无线蜂窝网络的状态向量x_c：x_c＝(n_c，1，n_c，2…，n_c，J)，其中n_c，j为在公共安全网络中激活的会话类型为j的用户数，J为业务的类型数；(b)根据以下公式确定公共安全陆地无线网络的状态向量x_l：x_l＝(n_l，1，n_l，2…，n_l，J)，其中n_l，j为在公共安全网络中激活的会话类型为j的用户数，J为业务的类型数；(c)根据以下公式确定无线蜂窝网络的发送功率P_T：P_p为公共控制信道使用的功率，P_N为背景噪声的功率，为下行负荷系数，W为总共小区的带宽，R_j为业务类型j的用户的平均比特率，ω_j为业务类型j的用户的信号噪声比的最低门限值，ρ为正交因子，γ为小区间干涉和小区内功率的比值，L_i为用户i路径损耗；(d)根据以下公式确定该无线蜂窝网络和公共安全陆地无线网络的互操作系统的状态空间以及系统当前的状态X：其中，为J维的正整数向量集合，C为所述的公共安全陆地无线网络的信道容量，为基站的最大发送功率；(2)根据系统当前的状态确定系统的平衡概率，包括以下步骤：(21)根据以下公式得到无线蜂窝网络和公共安全陆地无线网络的互操作系统的总体平衡方程：$\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}[{\pi }_u(x-e_{l,j}){\lambda }_{l,j}{a}_j(x-e_{l,j})+{\pi }_u(x-e_{c,j}){\lambda }_{c,j}{a}_j(x-e_{c,j})$$+{\pi }_u(x+e_{l,j}){\mu }_{l,j}(n_{l,j}+1)+{\pi }_u(x+e_{c,j}){\mu }_{c,j}(n_{c,j}+1)]$$=\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}[{\lambda }_{l,j}{a}_j\left(x\right)+{\mu }_{l,j}(n_{l,j}+1)]{\pi }_u\left(x\right)+\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}[{\lambda }_{c,j}{a}_j\left(x\right)+{\mu }_{c,j}(n_{c,j}+1)]{\pi }_u\left(x\right),x\in X;$其中，π_u(x)为在使用算法u时系统在状态x的平衡概率，e_l，j∈{0，1}^J为公共安全陆地无线网络中只有在第j个组成部分的时候为1、其余为0的行向量，x+e_l，j表示在公共安全陆地无线网络中增加一个类型j的链接，x-e_l，j表示在公共安全陆地无线网络中减少一个类型j的链接，e_c，j∈{0，1}^J为无线蜂窝网络中只有在第j个组成部分的时候为1、其余为0的行向量，x+e_c，j表示在无线蜂窝网络中增加一个类型j的链接，x-e_c，j表示在无线蜂窝网络中减少一个类型j的链接，λ_l，j和1/μ_l，j分别为公共安全陆地无线网络中的接入比率和离开比率，λ_c，j和1/μ_c，j分别为无线蜂窝网络中的接入比率和离开比率；对于每个给定的状态x∈X，联合无线资源管理执行一个动作根据联合无线资源管理算法u∈U来执行动作，其中U定义为：U＝u：X→A其中A为所有动作的集合，每个动作表示网络允许会话接入或者拒绝会话接入；(22)从所述的总体平衡方程中解出平衡概率π_u(x)；(3)根据系统的平衡概率确定该无线蜂窝网络和公共安全陆地无线网络的互操作系统中的会话阻塞概率，具体为根据以下公式得到该无线蜂窝网络和公共安全陆地无线网络的互操作系统中的会话阻塞概率$P_j^b=\underset{i\in X_j}{\Sigma }\pi \left(i\right)$其中j为业务类型；(4)根据该会话阻塞概率所必须满足的条件进行后续处理，所述的会话阻塞概率所必须满足的条件为：$P_j^N\le {\mathrm{TP}}_j^N,$$P_j^H\le {\mathrm{TP}}_j^H,$其中，P^N为新接入的会话阻塞率，P^H为从公共安全陆地无线网络切换到无线蜂窝网络的掉话概率，j为业务类型，为讲公共安全陆地无线网络的会话新接入到无线蜂窝网络的阻塞概率的最高限值，为从公共安全陆地无线网络切换到无线蜂窝网络的会话掉话阻塞概率的最高限值。