基于dtn的无线接入互联网过渡策略

1、由本算法实现由DTN网关转换为DTN请求效用函数具有边际效用递减性质, 随着呼叫占用的资源增加,其效用的增长变缓,并且存在极限值, 即Uj ( 0) = 0 , Uj ( ) = Uj max , 其中,Uj max为第j 类业务的最大效用. 基于带宽和效用的这种关系,当新呼叫接入时,系统尽可能地给它分配较大带宽,而当系统没有足够的空闲带宽分配给切换呼叫时, 则减少正在进行的呼叫的带宽,将释放出来的带宽分配给切换呼叫. 定义t 时刻系统满意度为系统中正在进行呼叫的总效用:Qt = ( b （i,t）)v i C式中: C 代表t 时刻一个移动路由器所管辖的范围（如火车）正在进行的呼叫的集合;

2、b（ i，t ）为t时刻呼叫i ( i C) 当前使用的带宽.定义t + 1 时刻有切换呼叫到达时,系统的用户满意度为正在进行呼叫的总效用及加上、或者减去切换呼叫服务质量的函数,即Qt+1 = Qt+ zQho - (1 - z) Qd ,i C这里Qt=Ui ( b（i，t+1 ) Qho表示接入切换呼叫带来的收益Qd表示拒绝切换呼叫带来的损失;为设定系统的切换掉话率权重,切换呼叫的优先级越高,权重值越大,通过调整可以改变掉话率对系统服务质量的影响; z为boolean变量, 当拒绝切换呼叫时, 取值为0 ;当接受切换呼叫时,取值为1.设yi 为呼叫i 释放的带宽,yi = b（i，t）-

3、b （i，t+1）则y = y i 表示从C 释放的总带宽. i C切换策略的目标是在切换呼叫服务质量和正在进行呼叫的总效用之间取得平衡,使系统用户满意度最大. 令 Q1 = Qt+1 +zQ ho ; Q2 = Qt - (1 - z) Qd .B 为切换呼叫需要的最小带宽,当释放的带宽y 大于或等于B ,且Q1 Q2 时,接入切换呼叫,否则拒绝切换呼叫.正在进行的呼叫有多个, 各自使用的带宽也不相同,需要考虑释放哪个呼叫的带宽、释放多少等问题. 若某个呼叫释放过多的带宽,则导致其效用函数急剧下降,这是得不偿失的. 为了实现切换策略,需要求解Q1 的最大值. 因, z 和Qho 均为常数,

4、b（i，t+ 1）的函数，只需求解令( b （i,t）) 取最大值的b（i，t+ 1）设k 和l 分别为呼叫i 当前的带宽等级和释放部分带宽后的带宽等级, k l , 且k , l Gi, Gi为第i 个呼叫的带宽等级集合; b（i，k）为呼叫i 带宽等级为k 时实际使用的带宽,U（i，k为呼叫i 在带宽等级k 时的效用, 则呼叫i 释放的带宽为y （i） = b（i，k）- b（i，l）( b （i,t）)应满足约束条件:s. t . b（i，k）-y （i）= b(i，l )x y i B ; xi1 , nUi=Ua ( b（t） ) 当呼叫i 的带宽等级等于l时，x=1，否则=0将得到

5、的Q1 与Q2 进行比较, 若Q1 Q2 ,则按照求解的结果, 减少正在进行呼叫的带宽,在采用自适应调制编码的系统中,下一个传输帧就可以按照新的带宽大小进行. 释放的带宽用于接入切换呼叫.设R 为波束小区总带宽. 对于小区中的新呼叫接入请求,判断它的业务类型后,若波束小区中空闲带宽小于规定的最小接入带宽, 则拒绝该呼叫;否则尽可能给它分配较大的带宽.当一个切换请求到达波束小区时, 判断小区中空闲带宽是否大于切换呼叫所需带宽(即呼叫正在使用的带宽) , 是则接受该切换呼叫;否则判断它的业务类型,对于实时业务,如语音,求解Q1的最大值并将它与Q2 进行比较, 根据比较结果决定是否接受切换呼叫;对于

6、非实时业务,如数据或多媒体,则判断波束小区空闲带宽是否大于其业务类型的最小带宽, 是则尽可能给它分配较大的带宽;否则拒绝切换呼叫.当有呼叫结束或切换到其他小区时, 它所释放的带宽资源将分配给带宽小于其最大允许带宽的呼叫,以提高正在进行的呼叫的服务质量.由于某些业务如数据业务、多媒体业务的带宽可以在较大范围内调整,因此切换策略中不需要专门为切换呼叫预留信道, 策略本身已经包含了切换呼叫相对于新呼叫具有更高的优先级.Ui ( b（i，t+ 1） ) s. t . b（i，k）-y （i）= b(i，l )x y i B+ ; xi1 ,若B不确定.变为B+Max Ui ( b（i，t+ 1） ) 图图1 新呼叫阻塞率与业务量的关系新呼叫阻塞率与业务量的关系语音切换掉话率比较小图2 话音业务的切换掉话率本文提出的策略由于没有设置专门用于接入切换呼叫的带宽，使用综合效用和单一效用的比较B传统计算用户某项业务的使用效用A本文提出的基于效用函数的带宽分配策略,以少量的效用代价换取较低的切换掉话率,通过对带宽的动态调整达到对话务量自适应的目的,克服了预留信道机制中带宽利用率难以提高的问题;