无线网络中求解准入控制阈值的方法

摘要

无线网络中求解准入控制阈值的方法属于无线网络的服务质量控制技术领域，其特征在于依次含有以下步骤：将准入控制阈值进行初始化，在初始化过程中，尽量平均地将剩余带宽分配给各类业务的呼叫中，当剩余带宽不足时，优先将剩余带宽分配给切换呼叫。在执行迭代过程中，使用收益函数作为评价解的标准，选择上一次迭代的最优解和本次执行迭代计算产生的最优解进入下一次的迭代，使迭代过程能够快速地收敛到最优解，从而寻找到最佳的准入控制阈值，保证了准入控制的实时性。

主权项

1.无线网络中求解准入控制阈值的方法，其特征在于所述的方法是在无线网络的准入控制计算中依次按照以下步骤实现的：步骤(1).初始化，设定以下参数：第m组准入控制阈值x^m为：$x^m=[x_1^m,...,x_k^m,x_{k+1}^m....,x_{2k}^m]$m＝1，2，...，M，这里M＝50，是准入控制阈值的组数；x₁^m～x_k^m为第m组准入控制阈值中为业务1～业务k的新呼叫设置的准入控制阈值；x_k+1^m～x_2k^m为第m组准入控制阈值中为业务1～业务k的切换呼叫设置的准入控制阈值；k是无线网络提供的业务类别总数；准入控制阈值池P_i，i表示第i个准入控制阈值池，i＝1，2，...，I，I＝50；一个准入控制阈值池存储50组准入控制阈值；存储单元R，S和Q，用于存储临时数据；剩余带宽单元B_r，用于存储当前网络的剩余带宽b_r；带宽需求单元b＝[b₁，...，b_k]，其中，第b_j个小单元存储第j类业务所需的带宽量，j＝1，2，...k；步骤(2).依次按照以下步骤求解准入控制阈值：步骤(2.1).设置变量i＝1；步骤(2.2).对准入控制阈值池P1，按照以下步骤进行初始化；步骤(2.2.1).将第1组准入控制阈值x¹设置为0，表示步骤(2.2.2).判断无线网络的剩余带宽Br是否大于或者等于b₁，b₂，...，b_k中的最小值：如果是，转入步骤(2.2.3)，否则，转入步骤(2.2.10)；步骤(2.2.3).令变量t1＝1；步骤(2.2.4).如果t1小于无线网络所提供的业务类别总数k，则转向步骤(2.2.5)，否则转向步骤(2.2.6)；步骤(2.2.5).判断剩余带宽B_r是否大于等于b_t1，如果是则：$x_{k+t1}^1=x_{k+t1}^1+1;$B_r＝B_r-b_t1；t1＝t1+1；如果B_r小于b_t1，则t1＝t1+1；不管B_r是否大于b_t1，都需要重新转向步骤(2.2.4)；步骤(2.2.6).令t2＝1；步骤(2.2.7).如果t2小于k，则转向步骤(2.2.8)，否则步骤(2.2.9)；步骤(2.2.8).判断B_r是否大于等于b_t2，如果是则：$x_{t2}^1=x_{t2}^1+1;$B_r＝B_r-b_t2；t2＝t2+1；如果B_r小于b_t2，则t2＝t2+1；不管B_r是否大于b_t2，都需要重新转向步骤(2.2.7)；步骤(2.2.9).转到步骤(2.2.2)；步骤(2.2.10).使用随机变化方法根据已经产生的x¹，产生后续的x²～x⁵⁰的值；步骤(2.2.10.1).令变量t3＝2；步骤(2.2.10.2).判断t3是否小于等于50，如果是，则转向步骤(2.2.10.3)，否则初始化结束；步骤(2.2.10.3).令变量t4＝1；步骤(2.2.10.4).如果t4小于等于2k，则转向步骤(2.2.10.5)，否则转向步骤(2.2.10.6)；步骤(2.2.10.5).产生一个[0，1]之间的随机数；如果该随机数小于等于0.5，则如果该随机数大于0.5且则否则令t4＝t4+1，并转向步骤(2.2.10.4)；步骤(2.2.10.6).设置t3＝t3+1，转向步骤(2.2.10.2)；步骤(2.3).按照以下方法计算P₁中每组准入控制阈值对应的收益函数值F(x^m)，m＝1，2，...，M，M＝50；$F\left(x^m\right)=\underset{i=1}{\overset{k}{\Sigma }}{G}_i(x_i^m,x_{k+i}^m)+\eta ·\frac{\max (0,\underset{i=1}{\overset{k}{\Sigma }}(x_i^m+x_{k+i}^m)b_i-B_r)}{B_r}$其中，η是常系数，其值为-250，返回0和之间的较大者，而G_i(x_i^m，x_k+i^m)的定义如下：$G_i(x_i^m,x_{k+i}^m)=x_i^m(p_i+c_{\mathrm{ni}})+x_{k+i}^m(p_i+c_{\mathrm{hi}})-\tau ({\lambda }_{\mathrm{ni}}{c}_{\mathrm{ni}}+{\lambda }_{\mathrm{hi}}{c}_{\mathrm{hi}})+$$\underset{N_{\mathrm{ni}}=0}{\overset{x_i^m}{\Sigma }}\underset{N_{\mathrm{hi}}=0}{\overset{x_{k+i}^m}{\Sigma }}({\alpha }_i(x_i^m-N_{\mathrm{ni}})+{\beta }_i(x_{k+i}^m-N_{\mathrm{hi}}))P_n\left(N_{\mathrm{ni}}\right)P_h\left(N_{\mathrm{hi}}\right)+$$\underset{N_{\mathrm{ni}}=0}{\overset{x_i^m}{\Sigma }}(p_i+{\alpha }_i+c_{\mathrm{ni}})(N_{\mathrm{ni}}-x_i^m)P_n\left(N_{\mathrm{ni}}\right)+\underset{N_{\mathrm{hi}}=0}{\overset{x_{k+i}^m}{\Sigma }}(p_i+{\beta }_i+c_{\mathrm{hi}})(N_{\mathrm{hi}}-x_{k+i}^m)P_h\left(N_{\mathrm{hi}}\right)$上式中，P_n(N_ni)和P_h(N_hi)的计算如下：$P_n\left(N_{\mathrm{ni}}\right)=\frac{{\left({\lambda }_{\mathrm{ni}}\tau \right)}^{N_{\mathrm{ni}}}{e}^{-\left({\lambda }_{\mathrm{ni}}\tau \right)}}{N_{\mathrm{ni}}!}{N}_{\mathrm{ni}}=\mathrm{0,1,2},...x_i^m$$P_n\left(N_{\mathrm{hi}}\right)=\frac{{\left({\lambda }_{\mathrm{hi}}\tau \right)}^{N_{\mathrm{hi}}}{e}^{-\left({\lambda }_{\mathrm{hi}}\tau \right)}}{N_{\mathrm{hi}}!}{N}_{\mathrm{hi}}=\mathrm{0,1,2},...x_{k+i}^m$以上式子中，τ＝20，p_i、c_ni、c_hi、λ_ni、λ_hi、α_i、β_i的值见下表，这里i＝1，2，...，k，k＝5：  p₁＝8  p₂＝6  p₃＝4  p₄＝2  p₅＝1  α₁＝6  α₂＝5  α₃＝4  α₄＝3  α₅＝2  p₁＝8  p₂＝6  p₃＝4  p₄＝2  p₅＝1  β₁＝5  β₂＝4  β₃＝3  β₄＝2  β₅＝1  c_h1＝8  c_h2＝6  c_h3＝5  c_h4＝3  c_n5＝2  c_n1＝5  c_n2＝4  c_n3＝3  c_n4＝2  c_n5＝1  b₁＝0.8  b₂＝0.4  b₃＝0.3  b₄＝0.2  b₅＝0.1  λ_n1＝0.01  λ_n2＝0.01  λ_n3＝0.01  λ_n4＝0.01  λ_n5＝0.01  λ_h1＝0.01  λ_h2＝0.01  λ_h3＝0.01  λ_h4＝0.01  λ_h5＝0.01步骤(2.4).当变量i＜50时，按如下步骤进行；步骤(2.5).清空存储单元R，S和Q；步骤(2.6).将准入控制阈值池P_i中的各组准入控制阈值按照收益函数值从大到小的顺序，将P_i中的各组准入控制阈值进行排序；步骤(2.7).选择P_i中前40组准入控制阈值放入存储单元R中；步骤(2.8).对存储单元R的准入控制阈值按照以下步骤执行交叉计算，并将计算的结果放入存储单元S中；步骤(2.8.1).令变量t5＝1；步骤(2.8.2).如果t5小于等于20，则执行步骤(2.8.3)，否则停止计算；步骤(2.8.3).产生0和1之间的随机数，用μ表示；步骤(2.8.4).从存储单元R中任意选择两组准入控制阈值，假设为和再按照以下公式执行交叉计算，得到和$y^n=[y_1^n,y_2^n,...,y_{2k}^n],$其中：$y_i^m=[\mu ·x_i^m+(1-\mu )·x_i^n]i\in \{\mathrm{1,2},...,2k\}$$y_i^n=[\mu ·x_i^n+(1-\mu )·x_i^m]i\in \{\mathrm{1,2},...,2k\}$步骤(2.8.5).令t5＝t5+1，返回步骤(2.8.2)；步骤(2.9).将存储单元R和S中的各组准入控制阈值放入存储单元Q中；步骤(2.10).计算存储单元Q中每组准入控制阈值对应的收益函数值；步骤(2.11).按照收益函数值从大到小的顺序，将Q中的各组准入控制阈值进行排序；步骤(2.12).选择Q中前50组准入控制阈值放入P_i+1中；步骤(2.13)：令i＝i+1，返回步骤(2.4)。