專利名稱：Wlan-cdma網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及可切換WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)調(diào)度的控 制技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法。
背景技術(shù)：
WLAN是利用無線通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信 技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是"最后一百米"的固定無線接入解決方案。它以無線多址信道作為傳輸 媒介，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)LAN的功能， 一般用于寬帶家庭，大樓內(nèi)部以及園區(qū)內(nèi)部。無線 局域網(wǎng)可以提供相對較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，802.11a標(biāo)準(zhǔn)可提供最高為54兆/秒(Mbps )的 傳輸速率，但是WLAN的缺點(diǎn)是覆蓋范圍較小，典型覆蓋距離僅為幾十米至幾百米。CDMA 是code division multiple access(碼分多址)接入技術(shù)的縮寫，它是3G通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。CDMA 蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以提供遠(yuǎn)大于WLAN網(wǎng)絡(luò)、幾乎無處不在的的無線連接覆蓋，但是其數(shù)據(jù)傳輸速 率卻相對較低。它們兩者之間的這種互補(bǔ)性質(zhì)，使得研制可切換的WLAN - CDMA聯(lián)合網(wǎng)絡(luò) 成為一件非常有意義的工作。而廣大用戶也將從這種聯(lián)合的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中受益匪淺，他們 可以用更^^的花費(fèi)來獲得更好的服務(wù)性能。在聯(lián)合WLAN-CDMA系統(tǒng)中，這兩種網(wǎng)絡(luò)將會(huì)分享同一個(gè)用戶數(shù)據(jù)庫，比如安全管理、 帳目管理以及客戶管理。因此，同時(shí)支持WLAN和CDMA網(wǎng)絡(luò)的無線終端可以通過漫游切 換功能選擇性地接入任一網(wǎng)絡(luò)。顯而易見，WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間的切換功能將為 在這兩種網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)穿行的用戶提供不間斷的無線業(yè)務(wù)服務(wù)，它也是實(shí)現(xiàn)這種聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)的關(guān) 鍵之一。此系統(tǒng)的的典型架構(gòu)請參閱圖1所示。盡管在聯(lián)合WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)方面已經(jīng)有了 一些相關(guān)研究，但是大部分工作都集中在 設(shè)計(jì)支持漫游、切換的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面；而在滿足服務(wù)質(zhì)量(QoS)限制的情況下如何更優(yōu)地 利用兩種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的無線資源方面還沒有深入的研究；而同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中，準(zhǔn)入控制方 案在這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中總是被分開單獨(dú)分析，而WLAN-CDMA系統(tǒng)的聯(lián)合無線資源管理在很大 程度上被忽略了 ；這些針對單一網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的準(zhǔn)入控制方案對于耳關(guān)合系統(tǒng)來說往往不是最 優(yōu)的。譬如，出現(xiàn)在WLAN覆蓋區(qū)域中的業(yè)務(wù)請求應(yīng)該有選擇性地被允許接入到CDMA網(wǎng)絡(luò)中以避免WLAN網(wǎng)絡(luò)中潛在的擁塞危險(xiǎn)，而非總是被接入到WLAN網(wǎng)絡(luò)中。WLAN與 CDMA網(wǎng)絡(luò)之間的相互影響是在這個(gè)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中扮演著重要的角色，因此單獨(dú)考 慮一種網(wǎng)絡(luò)的方案可能導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果不滿足聯(lián)合系統(tǒng)的性能要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠同時(shí)適應(yīng)WLAN和CDMA 網(wǎng)絡(luò)的多種業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)條件、有效提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營收益、降低計(jì)算復(fù)雜度、工 作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛的WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度 的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的 方'法力口下該WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法，其主要特點(diǎn)是，所述的 方法包括以下步驟(1 )確定WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)空間以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)； (2 )在所述的狀態(tài)空間中確定對應(yīng)的動(dòng)作空間；(3 )在所述的動(dòng)作空間中根據(jù)最大化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益準(zhǔn)則決定選擇相應(yīng)的動(dòng)作；(4) 執(zhí)行該被決定選擇的動(dòng)作；(5) 更新系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)；(6) 當(dāng)WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中有下一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，返回上述步驟U)。該WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法的確定WLAN - CDMA 網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)空間以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)包括以下步驟(1 )才艮據(jù)以下公式確定WLAN網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)行向量XJO:j^(fX ,(0， ，2(0,… ,./(f)]'其中M"(f),J'-l，…,/為大于等于0的整凄t，代表WLAN網(wǎng)絡(luò)中第j類業(yè)務(wù)的數(shù)量；(2 )根據(jù)以下公式確定CDMA網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)行向量《.0):W) "c,2(,),…'其中= 1,"、 J為大于等于0的整數(shù)，代表CDMA 網(wǎng)絡(luò)中第j類業(yè)務(wù)的數(shù)量；(3 )根據(jù)上述的業(yè)務(wù)行向量X (0和X力)并按照以下公式確定該WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò) 的狀態(tài)空間X以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)<formula>formula see original document page 8</formula>其中，A々7^,為第y類業(yè)務(wù)對于其所占用帶寬的要求，z),sn),為第)類業(yè)務(wù)所要求的延遲條件，S 7T。"'為第J類業(yè)務(wù)對信噪比SIR損耗率的要求。該WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法的在狀態(tài)空間中確定對 應(yīng)的動(dòng)作空間包括以下步驟(1 )根據(jù)以下公式確定要求接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量a"(々)<formula>formula see original document page 8</formula> 其中"為決策時(shí)間點(diǎn)，"",/0為在^上系統(tǒng)對一個(gè)要求接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的新的第j類業(yè)務(wù)請求所做的響應(yīng)，1代表系統(tǒng)接受這個(gè)請求，0代表系統(tǒng)拒絕這個(gè)業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)，而-1 代表系統(tǒng)決定將此業(yè)務(wù)接入到CDMA網(wǎng)絡(luò)中；(2)根據(jù)以下公式確定要求切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量^^^):""(")=(々),"wA2 (4),..""M,,w (4)] e {0,1}J 其中" ,力仏)代表在4上系統(tǒng)對一個(gè)要求切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的第j類業(yè)務(wù)請求所做的響 應(yīng)，l代表系統(tǒng)接受這個(gè)請求，0代表拒絕，即此業(yè)務(wù)將保留在CDMA網(wǎng)絡(luò)中；其中""w(O代表在"上系統(tǒng)對一個(gè)要求接入CDMA網(wǎng)絡(luò)的新的第j類業(yè)務(wù)請求所做的 響應(yīng)，1代表允許此請求，0代表網(wǎng)絡(luò)將拒絕這個(gè)請求；(4)根據(jù)以下公式確定要求切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量a^(々)"^(4) = k力(","c(",…，",力仏)]e (o'1}" 其中"""(O代表在G上系統(tǒng)對一個(gè)要求切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的第j類業(yè)務(wù)請求所做的響 應(yīng)，l代表允許此請求，O代表網(wǎng)絡(luò)拒絕這個(gè)請求，將此業(yè)務(wù)繼續(xù)保留在WLAN網(wǎng)絡(luò)中； (5 )根據(jù)以下公式確定WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間X中的動(dòng)作空間^ :4 二(ae爿a",", #1且awA7=0如果+《),xc]g ^， acwj=0且"tA/=0如果[xw，(xc+《)]gJT, fl^(0,0"."0)如果x = (0，0,.."0)}; 其中<formula>formula see original document page 8</formula>《e機(jī)ir是一個(gè)除了第j個(gè)元素為i以外，其他元素均為o的行向量，x^+e;;表示W(wǎng)LAN網(wǎng)絡(luò)中的第j類業(yè)務(wù)數(shù)目增加一個(gè)，x。+《表示CDMA網(wǎng)絡(luò)中的第j類業(yè)務(wù)數(shù)目增加一個(gè)。該WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法的根據(jù)最大化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營 收益準(zhǔn)則決定選擇相應(yīng)的動(dòng)作包括以下步驟(1 )根據(jù)以下公式得到系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；^,("):[4, ,.,"w,,7 +義沐,",/(—)K ("),如果少=[、,，A +《]K ("),如果7 = + ， xc ] /、/M"^"'A^(")，如果少=A /V(") = j A力,A,.,"^,/,("),如果少=+《，x',《][/^, j + ;"v^,, (1 — "c》j (a)，如果)'=[x ,—《，xc]O,其它其中,&(fl)蘭尸(x(") = J! = x, ) = ") , l(a)蘭— ^ ! x(々)=x,<),,S(4勾"w 卜",」+y"C,A力.》+ Z(X""d,'入j)所述的A/a)為在時(shí)刻^狀態(tài)為x決策為"的條件下，在時(shí)刻,A+1系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到y(tǒng)的概 率；t(a)為系統(tǒng)在(x,a)對下所逗留的時(shí)間，且第/ ( j':1，2，.,.乂 )類新業(yè)務(wù)到達(dá)CDMA區(qū) 域的概率服從參數(shù)為^ 7的泊松分布，第J類新業(yè)務(wù)到達(dá)WLAN區(qū)域的概率服從參數(shù)為 人， ,的泊松分布，第y類業(yè)務(wù)從CDMA網(wǎng)絡(luò)切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的概率服從參數(shù)為fc , 的泊松分布，第y類業(yè)務(wù)從WLAN網(wǎng)絡(luò)切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的概率服從參數(shù)為/^.，力，，.的泊松 分布，第y類業(yè)務(wù)在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的持續(xù)時(shí)間服從均值為1/A、，的指數(shù)分布，第/類業(yè)務(wù)在 WLAN網(wǎng)絡(luò)中的持續(xù)時(shí)間服從均值為l/z/M,,,的指數(shù)分布； (2 )根據(jù)以下公式得到系統(tǒng)運(yùn)營的收益rO,"):r(x， ") = , + ，力,盧t.力,,+ ww ,/(aW(M) + ) + w","—,」+ w't KJ (1 — aw/i,)];其中w^，, 、 /,.7 、 和是用來調(diào)整WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間收益差異的權(quán)值；(3 )根據(jù)使單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平均收益最大化的控制準(zhǔn)則列出以下方程組max相應(yīng)的約束條件為:<formula>formula see original document page 10</formula>，其中'z"(")為收益巾，")的權(quán)值，即穩(wěn)態(tài)率，yw、 L 、；^,為網(wǎng)絡(luò)阻塞率的上限值；(4)使用線性規(guī)劃算法或者加強(qiáng)學(xué)習(xí)算法對于以上的方程組求解，得到被決定選擇的動(dòng)作。采用了該發(fā)明的WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法，由于充分 利用了 WLAN和CDMA這兩種無線接入技術(shù)，并對兩種網(wǎng)絡(luò)的資源同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，從而能 夠在同時(shí)滿足WLAN和CDMA網(wǎng)絡(luò)的QoS限制的條件下使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益達(dá)到最大化，其 運(yùn)行效果明顯好于WLAN和CDMA之間不進(jìn)行切換或者實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行優(yōu)化的情形，能夠同時(shí)適應(yīng)WLAN和CDMA網(wǎng)絡(luò)的多種業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)條件，有效提高 了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營收益，降低了計(jì)算復(fù)雜度，而且工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣


圖1為WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法的整體狀態(tài) 轉(zhuǎn)移示意圖。圖3為當(dāng)新業(yè)務(wù)到達(dá)CDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)用本發(fā)明方法的系統(tǒng)決策情況示意圖。圖4為當(dāng)在CDMA網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)業(yè)務(wù)切換請求時(shí)應(yīng)用本發(fā)明方法的系統(tǒng)決策情況示意圖。圖5為本發(fā)明的方法、WLAN和CDMA之間不進(jìn)行切換以及實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方法三者的新業(yè)務(wù)到達(dá)率與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益率之間的關(guān)系曲線示意圖。圖6為本發(fā)明的方法、WLAN和CDMA之間不進(jìn)行切換以及實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單 個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方法三者的業(yè)務(wù)到達(dá)WLAN區(qū)域的比例與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益率之間的關(guān)系曲 線示意圖。圖7為本發(fā)明的方法、WLAN和CDMA之間不進(jìn)行切換以及實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單 個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方法三者的業(yè)務(wù)從CDMA網(wǎng)絡(luò)向WLAN網(wǎng)絡(luò)的切換率與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益率 之間的關(guān)系曲線示意圖。圖8為本發(fā)明的方法、WLAN和CDMA之間不進(jìn)行切換以及實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單 個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方法三者的新業(yè)務(wù)到達(dá)率與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平均收益之間的關(guān)系曲線示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。為了保證QoS，正EE 802.11e標(biāo)準(zhǔn)WLANs需要一個(gè)行之有效的業(yè)務(wù)準(zhǔn)入控制方案，同 時(shí)準(zhǔn)入控制也是設(shè)計(jì)CDMA網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵問題。為了有效地利用系統(tǒng)中的無線資源，對 WLAN-CDMA系統(tǒng)來說設(shè)計(jì)一種有效的聯(lián)合業(yè)務(wù)準(zhǔn)入控制方案(JSAC， Jiont Session Admission Control scheme )是至關(guān)重要的。盡管WLAN和CDMA的計(jì)費(fèi)方式有所不同，但是在設(shè)計(jì)JSAC時(shí)會(huì)考慮兩種網(wǎng)絡(luò)之間 不同的收益率。對WLAN網(wǎng)絡(luò)來說，吞吐量和包延遲將作為其QoS的主要參數(shù)；而在CDMA 網(wǎng)絡(luò)中，QoS的主要衡量標(biāo)準(zhǔn)是信噪比SIR,但是時(shí)刻保證所有業(yè)務(wù)類型的S[Rs對突發(fā)業(yè)務(wù) 而言將導(dǎo)致其較低的網(wǎng)絡(luò)利用率。因此，在一定程度上保證SIR的同時(shí)，本發(fā)明的方法也會(huì) 考慮將SIR損耗率作為QoS的部分參考標(biāo)準(zhǔn)。請參閱圖2所示，該WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法，包括 以下步驟(1 )確定WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)空間以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)，包括以下步驟 (a)根據(jù)以下公式確定WLAN網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)行向量Xw 0):L(0二K々), ,2(a.. .,(0],其中 ,(oi,…，J為大于等于0的整數(shù)，代表WLAN網(wǎng)絡(luò)中第j類業(yè)務(wù)的數(shù)量；(b )根據(jù)以下公式確定CDMA網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)行向量X力)<formula>formula see original document page 11</formula>其中 "/),./ = 1,..-，./為大于等于0的整數(shù)，代表 CDMA網(wǎng)絡(luò)中第j類業(yè)務(wù)的數(shù)量；(c )根據(jù)上述的業(yè)務(wù)行向量Xw(/)和《(/)并按照以下公式確定該WLAN - CDMA網(wǎng) 絡(luò)的狀態(tài)空間X以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)Z = {I = [Xw,] = [ww,, "w 2 ，…，,, "cj ， "t 2,…，"t, 7 ] e Z2/, 5,》r5乂 ， D乂 2 77^, i5""' 5 7P。"' ， / = 1,2, -. , J}'其中，S,々7^.為第y類業(yè)務(wù)對于其所占用帶寬的要求，Z^S7X),為第./類業(yè)務(wù)所要求的延遲條件，P。"' S 7T""為第j'類業(yè)務(wù)對信噪比SIR損耗率的要求； (2)在所述的狀態(tài)空間中確定對應(yīng)的動(dòng)作空間，包括以下步驟.(a) 根據(jù)以下公式確定要求接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量~ 仏.) ""=["—(""』),…,"w("] e {-1，0,1}J ; 其中々為決策時(shí)間點(diǎn)， ,,,7.("為在^上系統(tǒng)對一個(gè)要求接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的新的第j 類業(yè)務(wù)請求所做的響應(yīng)，1代表系統(tǒng)接受這個(gè)請求，0代表系統(tǒng)拒絕這個(gè)業(yè)務(wù)接入網(wǎng) 絡(luò)，而-1代表系統(tǒng)決定將此業(yè)務(wù)接入到CDMA網(wǎng)絡(luò)中；(b) 根據(jù)以下公式確定要求切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量fl^(":ft) = (々),&A2(々),..""wA,,(々)]e {0,1}J 其中"^,ft)代表在々上系統(tǒng)對一個(gè)要求切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的第j類業(yè)務(wù)請求所做的 響應(yīng)，l代表系統(tǒng)接受這個(gè)請求，0代表拒絕，即此業(yè)務(wù)將保留在CDMA網(wǎng)絡(luò)中； (c )根據(jù)以下公式確定要求接入CDMA網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量at. (、)(4) = ),"t,,,,2ft),…,ft)] e {0,1}.';其中代表在^上系統(tǒng)對一個(gè)要求接入CDMA網(wǎng)絡(luò)的新的第j類業(yè)務(wù)請求所做 的響應(yīng)，l代表允許此請求，O代表網(wǎng)絡(luò)將拒絕這個(gè)請求；(d)根據(jù)以下公式確定要求切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量"^(X):其中ft)代表在々上系統(tǒng)對一個(gè)要求切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的第j類業(yè)務(wù)請求所做的 響應(yīng)，l代表允許此請求，O代表網(wǎng)絡(luò)拒絕這個(gè)請求，將此業(yè)務(wù)繼續(xù)保留在WLAN網(wǎng) 絡(luò)中；(e )根據(jù)以下公式確定WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間X中的動(dòng)作空間4 :4={"e j:aw, ,; #1且awAj=0如果:(&+《),xe]gX, ac, , =0且acA/=0如果[xw,(xt.+e;;)]gl, a^(0,0"."0)如果x = (0,0"..,0)};步驟:其中'J二(fl^"wA.力，"w,",a"]:ac, e《0，V，《、,,e機(jī)l廣， ,,e{—1，0,1}:"一 e{0,l}.'}, e)'￡{0,1}''是一個(gè)除了第j個(gè)元素為1以外，其他元素均為O的行向量，；^+e::表示 WLAN網(wǎng)絡(luò)中的第j類業(yè)務(wù)數(shù)目增加一個(gè)，&+《表示CDMA網(wǎng)絡(luò)中的第j類業(yè)務(wù)數(shù) 目增力口一個(gè)；(3 )在所述的動(dòng)作空間中根據(jù)最大化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益準(zhǔn)則決定選擇相應(yīng)的動(dòng)作，包括以下(a)根據(jù)以下公式得到系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；^.(fl):<formula>formula see original document page 13</formula>所述的ptv(a)為在時(shí)刻々狀態(tài)為jc決策為a的條件下，在時(shí)刻々+1系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到y(tǒng) 的概率；、(a)為系統(tǒng)在(x,a)對下所逗留的時(shí)間，且第_/ ( 7' = 1,2,...,J )類新業(yè)務(wù) 到達(dá)CDMA區(qū)域的概率服從參數(shù)為義" ,的泊松分布，第乂類新業(yè)務(wù)到達(dá)WLAN 區(qū)域的概率服從參數(shù)為；i ,的泊松分布，第/類業(yè)務(wù)從CDMA網(wǎng)絡(luò)切換到 WLAN網(wǎng)絡(luò)的概率服從參數(shù)為/^ A,;的泊松分布，第乂類業(yè)務(wù)從WLAN網(wǎng)絡(luò)切換 到CDMA網(wǎng)絡(luò)的概率服從參數(shù)為/zw ,的泊松分布，第乂類業(yè)務(wù)在CDMA網(wǎng)絡(luò)中 的持續(xù)時(shí)間服從均值為l/從、，,的指數(shù)分布，第/類業(yè)務(wù)在WLAN網(wǎng)絡(luò)中的持續(xù)時(shí)間 服從均值為l/艮，的指數(shù)分布； (b )根據(jù)以下公式得到系統(tǒng)運(yùn)營的收益r(x,"):<formula>formula see original document page 13</formula>其中 "、氣;m 、和 力,—/是用來調(diào)整WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間收益差 異的權(quán)值；(c )根據(jù)使單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平均收益最大化的控制準(zhǔn)則列出以下方程組 相應(yīng)的約束條件為<formula>formula see original document page 14</formula>其中，z,入(")為收益r(^)的權(quán)值，即穩(wěn)態(tài)率，尺:~、 / .九,為網(wǎng)絡(luò)阻 塞率的上限值；(d)使用線性規(guī)劃算法或者加強(qiáng)學(xué)習(xí)算法對于以上的方程組求解，得到被決定選擇 的動(dòng)作；(4) 執(zhí)行該被決定選擇的動(dòng)作；(5) 系統(tǒng)更新所述的狀態(tài)空間；(6) 當(dāng)WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中有下一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，返回上述步驟(2)。 在實(shí)際使用當(dāng)中，本發(fā)明的方法可以用一個(gè)半馬爾可夫過程來描述，當(dāng)一個(gè)新的業(yè)務(wù)請求到達(dá)或者切換請求發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)必須決定是否允許此請求接入網(wǎng)絡(luò)以及應(yīng)該接入哪個(gè) 網(wǎng)絡(luò)(WLAN or CDMA)。在半馬爾可夫過程中，這些需要啦文出決定的時(shí)間點(diǎn)稱為決策點(diǎn) (decision epochs ),這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上相應(yīng)的決策被稱為動(dòng)作action。在本發(fā)明的方案中，當(dāng)一 個(gè)請求到來時(shí)，系統(tǒng)將不考慮從前的狀態(tài)，而僅根據(jù)自身當(dāng)前的狀態(tài)來選擇合適的action。 系統(tǒng)狀態(tài)信息主要包括當(dāng)前WLAN及CDMA網(wǎng)絡(luò)中所存在的各種業(yè)務(wù)類型的數(shù)目；QoS 限制主要被用來縮減狀態(tài)空間，以使得空間中的所有狀態(tài)都能滿足QoS限制條件，即系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的每個(gè)狀態(tài)都滿足前面所述的WLAN網(wǎng)絡(luò)及CDMA網(wǎng)絡(luò)的QoS條件。本發(fā)明的方法的基本運(yùn)行過程如圖2所示，狀態(tài)x可以用系統(tǒng)中不同業(yè)務(wù)的數(shù)量來表 達(dá)，當(dāng)一個(gè)事件(即一個(gè)業(yè)務(wù)到達(dá)或離開)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)決定選擇并執(zhí)行 動(dòng)作action(x)(當(dāng)然，被選擇的action必須保證遷移后的狀態(tài)仍然屬于系統(tǒng)可接受的狀態(tài)空 間之內(nèi))，此后系統(tǒng)將進(jìn)入新的狀態(tài)并在此狀態(tài)上繼續(xù)等待下一個(gè)事件的到來。而最終，對 于本過程來說，最優(yōu)控制的準(zhǔn)則是能夠使得單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的平均收益達(dá)到最大。從 而本發(fā)明可以利用線性規(guī)劃算法來求解這個(gè)半馬爾可夫過程的方程，網(wǎng)絡(luò)層阻塞率QoS限 制將被作為此線性規(guī)劃的約束條件之一。因?yàn)闃颖韭窂郊s束也包含在線性規(guī)劃中，所以這 種最優(yōu)策略是一種廣義的隨機(jī)平穩(wěn)策略。為了簡化討論起見，本發(fā)明的方法中先考慮只存在一個(gè)WLAN小區(qū)和一個(gè)CDMA小 區(qū)的WLAN-CDMA系統(tǒng)，其中WLAN小區(qū)完全落在CDMA小區(qū)的覆蓋范圍之內(nèi)，如圖 1所示，^f旦小區(qū)的形狀不必一定為正六邊形和圓形。本發(fā)明的方案也可以推廣到多個(gè)WLAN 和CDMA小區(qū)的情況中，只是計(jì)算復(fù)雜度相應(yīng)地增加可能導(dǎo)致線性規(guī)劃算法無法求解這個(gè) 問題，而需要利用加強(qiáng)學(xué)習(xí)算法可以解決這個(gè)問題(關(guān)于線性規(guī)劃算法和加強(qiáng)學(xué)習(xí)算法均 屬于現(xiàn)有技術(shù)，具體可以參閱相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，在此不再贅述)。邏輯上把CDMA小區(qū)分為 兩部分——CDMA區(qū)域和WLAN區(qū)域；其中WLAN區(qū)域由的移動(dòng)用戶可以選4圣性地接入 WLAN網(wǎng)絡(luò)或者是CDMA網(wǎng)絡(luò)，而CDMA區(qū)域中的移動(dòng)用戶將只能夠接入到CDMA網(wǎng)絡(luò)。 (1 ) state空間定義行向量A (,) = ["w, (0， "w,2 (0,..(,)];其中 ,0)為大于等于0的整數(shù)，代表WLAN網(wǎng)絡(luò)中j類業(yè)務(wù)的數(shù)量； 同樣也可以定義《.0)="c20),Jt,,,0)];其中 為大于等于0的整數(shù)，代表CDMA網(wǎng)絡(luò)中j類業(yè)務(wù)的數(shù)量。因此聯(lián)合系統(tǒng)的狀態(tài)空間可以定義為X = {x = [, ic ]=[ ,，"w 2 ，…，"w,,, "t.,, "t 2,…，&.,] e z2/, 5々rS,,S 77),,戶。"'S 5t。"' ， 乂 = 1,2,…，■/}其中，s; ^7^.代表j類業(yè)務(wù)對于其所占用帶寬的要求，s代表j類業(yè)務(wù)所要求 的延遲條件，而s tp'""代表了 j類業(yè)務(wù)對sir損耗率的要求。也就是說此狀態(tài)空間中的每一個(gè)狀態(tài)x都必須滿足WLAN及CDMA網(wǎng)絡(luò)的QoS條件。 (2 ) action空間在每一個(gè)決策時(shí)間點(diǎn)^上，網(wǎng)絡(luò)需要對那些發(fā)生在時(shí)間段(",U中的每一個(gè)業(yè)務(wù)請求作出響應(yīng)，以決定是否接受以及如何接受這個(gè)請求。這些決策的集合可以視為一個(gè)action, 決策點(diǎn)^上的action )定義如下
《)=(々),A力(々)，(々),^力(4)]其中"^(AX"d(O，"c2(O,…Av^(X)]"0W為元素只能為o或者i的行向量，v^(0代表在決策點(diǎn)G上，系統(tǒng)對一個(gè)要求接入CDMA網(wǎng)絡(luò)的新j類業(yè)務(wù)請求所做的響應(yīng)， 1代表允許此請求，0代表網(wǎng)絡(luò)將拒絕這個(gè)請求。
^(4^["^(0，"c(U…，"屮(0]"o,iV為元素只能為o或者i的行向量，"由("代表在決策點(diǎn)々上，系統(tǒng)對一個(gè)要求切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的j類業(yè)務(wù)請求所做的響應(yīng)，1代 表允許此請求，O代表網(wǎng)絡(luò)拒絕這個(gè)請求，將此業(yè)務(wù)繼續(xù)保留在WLAN網(wǎng)絡(luò)中。
= (","",2(々)，...,"w, ,"O]e{—l,0,1}'7是元素可以為-l,O或者1的行向量，"vm/O代表在決策點(diǎn)4上，系統(tǒng)對一個(gè)要求接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的新j類業(yè)務(wù)請求所做的響應(yīng)，1代表系統(tǒng)接受這個(gè)請求，0代表系統(tǒng)拒絕這個(gè)業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)，而-1代表系統(tǒng)決定將此業(yè)務(wù)接入到CDMA網(wǎng)絡(luò)中。
""(々^K^("，^M(U…,"^,("]"0,1V是元素只能為0或者1的行向量， (4)代表在決策點(diǎn)^上，系統(tǒng)對一個(gè)要求切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的j類業(yè)務(wù)請求所做的響應(yīng)，1代表系統(tǒng)接受這個(gè)請求，0代表拒絕，即此業(yè)務(wù)將保留在cdma網(wǎng)絡(luò)中。 由此，action空間可以定義如下j = {a = [a, ，, , 力]:"c, e {0， 1", a力e {0,1}J, e {—1,0,1}J, ^力e {0,1" }。對于任一個(gè)給定的狀態(tài)x ( xestofe X )，其上的action不應(yīng)該導(dǎo)致轉(zhuǎn)移后的狀態(tài)超出 狀態(tài)空間Z的范圍，也就是說狀態(tài)x所對應(yīng)的action空間^可以估支如下的定義Jx = {a e丄aw , # 1 awt/ a"= 0 +《')，xc ] g JT，ac ,=0朋d ^力-0 '/ [xw,(xc+《)]gZ, a#(0,0,...,0) x = (0,0,...,0)}其中，《e(O,lf是一個(gè)除了第j個(gè)元素為1以夕卜，其他元素均為0的行向量。-、+《意味著WLAN網(wǎng)絡(luò)中的j類業(yè)務(wù)數(shù)目增加一個(gè)，而xt. +《則意味著CDMA網(wǎng)絡(luò)中的j類業(yè)務(wù)數(shù)目增加一個(gè)。
(3 )狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率系統(tǒng)的運(yùn)行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率及在當(dāng)前狀態(tài)上的逗留時(shí)間定義如下P,少(")蘭尸0(々+i)=少'I義(")=x' "(t)=; 、(")蘭五ft+1 — ^ I)=x，"(々)="};其中A ,乂a)表示在時(shí)刻々狀態(tài)為x ,決策為a的條件下，時(shí)刻"+|系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到y(tǒng)的 概率；r, (a)表示系統(tǒng)在(x， a)對下所逗留的時(shí)間。假設(shè)共有J類業(yè)務(wù)，且7(7、1,2，…乂)類新業(yè)務(wù)到達(dá)CDMA區(qū)域的概率服從參數(shù)為 4， w,,的泊松分布，y類新業(yè)務(wù)到達(dá)WLAN區(qū)域的概率服從參數(shù)為< ,的泊松分布，7' 類業(yè)務(wù)從CDMA網(wǎng)絡(luò)切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的概率服從參數(shù)為從.A, 〃的泊松分布，/類業(yè)務(wù) 從WLAN網(wǎng)絡(luò)切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的概率服從參數(shù)為艮,,,的泊松分布，7'類業(yè)務(wù)在 CDMA(WLAN)網(wǎng)絡(luò)中的持續(xù)時(shí)間服從均值為1/^., , (1/凡，)的指數(shù)分布。則狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率 和逗留時(shí)間可以表示為下面的形式+ ^A/(— ",》]「("),如果y = [;,xt. +《] K ("),如果少=[、+《,、■] 〃"力("),如果)'=《,A +《]& (")= 4,"'、a九a 0),如勤=+《，a -《] ;y"",.;HO),如勤=[、，\ -《]j +艮,A J (1 - "c,/u )K, j 、 o),如果y = [xw —《，xc ]o,其它r,(a)=(4)系統(tǒng)運(yùn)營收益方程系統(tǒng)在狀態(tài)-動(dòng)作(state-action)對(x,a)下所能獲得的收益可以表示為 Kx，= Z+ m;力,a.,w + ww, ,/(aw, ,;) + wt,/(-"w, 7) +氣.力,沐力+沐6,,,,(1 — ^力,)](5 )由以上的描迷可知本發(fā)明的關(guān)于使單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平均收益最大化的控制準(zhǔn) 則能夠用如下的方程組進(jìn)4亍描述.>。L Z 她"約束條件可以表示為:<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 18</formula> 其中(a)為系統(tǒng)在station-action對(x, a)下所獲得收益r(x,")的權(quán)值，可以理解為穩(wěn)態(tài)率o此外，本發(fā)明的方法中還需要再加上網(wǎng)絡(luò)層阻塞率QoS的約束條件<formula>formula see original document page 18</formula>對于以上的方程組，可以使用線性規(guī)劃算法來求解，在MATLAB上作數(shù)值試驗(yàn)的部分 結(jié)果請參閱圖3和圖4所示。如圖3所示，當(dāng)一個(gè)新的業(yè)務(wù)請求到達(dá)CDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，圓"o"表示系統(tǒng)接受這個(gè)請求， 叉"x"表示系統(tǒng)拒絕這個(gè)請求，上三角"A"表示系統(tǒng)以概率0.2208接受請求，而下三角"V" 表示系統(tǒng)以概率0.6377接受此請求。同樣地，圖4描述了當(dāng)CDMA網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)一個(gè)業(yè)務(wù)切換請求時(shí)，系統(tǒng)的決策情況，其中 圓"o"表示系統(tǒng)接受這個(gè)請求，叉"x"表示系統(tǒng)拒絕這個(gè)請求，上三角"A"表示系統(tǒng)以概率 0.2208接受請求，而下三角"V"表示系統(tǒng)以概率0.6377接受此請求。采用了上述的方法，具有以下好的效果(1 )當(dāng)一個(gè)新的業(yè)務(wù)請求到來或者一個(gè)WLAN與CDMA網(wǎng)絡(luò)間的業(yè)務(wù)切換請求發(fā)生時(shí)， 它能夠根據(jù)最大化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益準(zhǔn)則控制請求是否被網(wǎng)絡(luò)接收以及被此業(yè)務(wù)應(yīng)該接入何種網(wǎng) 絡(luò)(WLAN或者CDMA);(2 )本發(fā)明的方法同時(shí)考慮WLAN和CDMA網(wǎng)絡(luò)的收益率，能夠使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的收益 達(dá)到最大；(3) 在同時(shí)考慮線性最小均方誤差接收和不斷變化的CDMA網(wǎng)絡(luò)中包交換業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì) 特性的基礎(chǔ)上，用有效帶寬(effective bandwidth)的概念來衡量系統(tǒng)中無線資源的利用程度， 信噪比以及信噪比損耗率被作為CDMA網(wǎng)絡(luò)的QoS限制條件；(4) 本發(fā)明的方法中考慮了 WLANs網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)正EE 802.lie中關(guān)于QoS的^見定，以系 統(tǒng)吞吐量和包延遲作為對無限局域網(wǎng)中QoS限制的參數(shù)；(5 )在聯(lián)合WLAN - CDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層，將業(yè)務(wù)阻塞率(包括新的業(yè)務(wù)和切換業(yè)務(wù))作為QoS限制。在本發(fā)明的方法中，以上所有的QoS限制都能保證被很好的滿足。因此，本發(fā)明的方案能夠在保證用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營期間所獲得的收益 達(dá)到最大，其效果明顯好于WLAN和CDMA之間不進(jìn)行切換或者實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單 個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方案。三者之間的比較結(jié)果可以從圖5 ~圖8中表現(xiàn)出來。其中，圖5為新業(yè)務(wù)到達(dá)率與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益率之間的關(guān)系曲線示意圖，其中曲線51表示 本發(fā)明的方法的情形，曲線53為WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間不進(jìn)行切換的情形，曲線 52為WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方法的情形。 圖6為業(yè)務(wù)到達(dá)WLAN區(qū)域的比例與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益率之間的關(guān)系曲線示意圖，其中曲線 61表示本發(fā)明的方法的情形，曲線63為WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間不進(jìn)行切換的情形， 曲線62為WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方法的 情形。圖7為業(yè)務(wù)從CDMA網(wǎng)絡(luò)向WLAN網(wǎng)絡(luò)的切換率與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益率之間的關(guān)系曲線示 意圖，其中曲線71表示本發(fā)明的方法的情形，曲線73為WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間不 進(jìn)行切換的情形，曲線72為WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單個(gè)網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行優(yōu)化的方法的情形。圖8為新業(yè)務(wù)到達(dá)率與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平均收益之間的關(guān)系曲線示意圖，其中曲線81表示本發(fā) 明的方法的情形，曲線83為WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間不進(jìn)行切換的情形，曲線82為 WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的方法的情形。采用了上述的WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法，由于充分利 用了 WLAN和CDMA這兩種無線接入技術(shù)，并對兩種網(wǎng)絡(luò)的資源同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，從而能夠 在同時(shí)滿足WLAN和CDMA網(wǎng)絡(luò)的QoS限制的條件下使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益達(dá)到最大化，其運(yùn) 行效果明顯好于WLAN和CDMA之間不進(jìn)行切換或者實(shí)現(xiàn)了切換但是分別對單個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 優(yōu)化的情形，能夠同時(shí)適應(yīng)WLAN和CDMA網(wǎng)絡(luò)的多種業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)條件，有效提高了 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營收益，降低了計(jì)算復(fù)雜度，而且工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種 修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)^皮認(rèn)為是說明性的而非限 制性的。
權(quán)利要求
1、一種WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟(1)確定WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)空間以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)；(2)在所述的狀態(tài)空間中確定對應(yīng)的動(dòng)作空間；(3)在所述的動(dòng)作空間中根據(jù)最大化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益準(zhǔn)則決定選擇相應(yīng)的動(dòng)作；(4)執(zhí)行該被決定選擇的動(dòng)作；(5)更新系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)；(6)當(dāng)WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中有下一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，返回上述步驟(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法， 其特征在于，所述的確定WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)空間以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)包括以下步 驟(1 )根據(jù)以下公式確定WLAN網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)行向量ZwO):^^)^["w(d,2(0,…"^/(0],其中" 0)J-1,…乂為大于等于0的整數(shù)，代表WLAN 網(wǎng)絡(luò)中第j類業(yè)務(wù)的數(shù)量；(2 )才艮據(jù)以下公式確定CDMA網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)行向量J^.(0 :《")-lAj(d,2(0,…"c,力)]'其中"wO)J"，…,"/為大于等于0的整數(shù)，代表CDMA 網(wǎng)絡(luò)中第j類業(yè)務(wù)的數(shù)量；(3 )根據(jù)上述的業(yè)務(wù)行向量Xw(0和X^)并按照以下公式確定該WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間X以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)<formula>formula see original document page 2</formula>其中，A々7^為第j'類業(yè)務(wù)對于其所占用帶寬的要求，D,2r^為第j類業(yè)務(wù)所要求的延遲條件，尸。"'S7T。"'為第類業(yè)務(wù)對信噪比SIR損耗率的要求。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法， 其特征在于，所述的在狀態(tài)空間中確定對應(yīng)的動(dòng)作空間包括以下步驟(1 )根據(jù)以下公式確定要求接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量fl"(":<formula>formula see original document page 2</formula>;其中^為決策時(shí)間點(diǎn)，為在々上系統(tǒng)對一個(gè)要求接入WLAN網(wǎng)絡(luò)的新的第j類業(yè)務(wù)請求所做的響應(yīng)，1代表系統(tǒng)接受這個(gè)請求，0代表系統(tǒng)拒絕這個(gè)業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)，而-1 代表系統(tǒng)決定將此業(yè)務(wù)接入到CDMA網(wǎng)絡(luò)中；(2)根據(jù)以下公式確定要求切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量a^(々)其中"v^.,(0代表在々上系統(tǒng)對一個(gè)要求切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的第j類業(yè)務(wù)請求所做的響 應(yīng)，l代表系統(tǒng)接受這個(gè)請求，0代表拒絕，即此業(yè)務(wù)將保留在CDMA網(wǎng)絡(luò)中；(3 )根據(jù)以下公式確定要求接入CDMA網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量A"(":其中"^,(0代表在4上系統(tǒng)對一個(gè)要求接入CDMA網(wǎng)絡(luò)的新的第j類業(yè)務(wù)請求所做的 響應(yīng)，l代表允許此請求，0代表網(wǎng)絡(luò)將拒絕這個(gè)請求；(4)根據(jù)以下公式確定要求切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)所執(zhí)行動(dòng)作的行向量a^(":= ["c,w(","c九2("，…,"c九./("]e W 其中A,/^(X)代表在G上系統(tǒng)對一個(gè)要求切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的第j類業(yè)務(wù)請求所做的響 應(yīng)，l代表允許此請求，0代表網(wǎng)絡(luò)拒絕這個(gè)請求，將此業(yè)務(wù)繼續(xù)保留在WLAN網(wǎng)絡(luò)中； (5 )才艮據(jù)以下公式確定WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間X中的動(dòng)作空間^ :4 = <formula>formula see original document page 3</formula>如果[(xw +《),xc ]",flc~=0且A.A,=0如果[xw,(xc+《)]gl, a^(0,0,…,0)如果x = (0,0,...,0)};其中，= <formula>formula see original document page 3</formula>《e《0,l/是一個(gè)除了第j個(gè)元素為1以外，其他元素均為0的行向量，x^+《表示W(wǎng)LAN網(wǎng)絡(luò)中的第j類業(yè)務(wù)數(shù)目增加一個(gè)，&+《表示CDMA網(wǎng)絡(luò)中的第j類業(yè)務(wù)數(shù)目增加一個(gè)。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的WLAN - CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法， 其特征在于，所述的根據(jù)最大化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益準(zhǔn)則決定選4奪相應(yīng)的動(dòng)作包括以下步驟 (1 )根據(jù)以下公式得到系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率/7xy("):<formula>formula see original document page 4</formula>所述的為在時(shí)刻々狀態(tài)為x決策為a的條件下，在時(shí)刻々+1系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到y(tǒng)的概率；L(a)為系統(tǒng)在(x,a)對下所逗留的時(shí)間，且第_/ ( j'= 1,2,...， / )類新業(yè)務(wù)到達(dá)CDMA區(qū)域的概率服從參數(shù)為4 7的泊松分布，第_/類新業(yè)務(wù)到達(dá)WLAN區(qū)域的概率服從參數(shù)為<7,的泊松分布'第y類業(yè)務(wù)從CDMA網(wǎng)絡(luò)切換到WLAN網(wǎng)絡(luò)的概率服從參數(shù)為,,的泊松分布，第./類業(yè)務(wù)從WLAN網(wǎng)絡(luò)切換到CDMA網(wǎng)絡(luò)的概率服從參數(shù)為A ,的泊松分布，第j'類業(yè)務(wù)在CDMA網(wǎng)絡(luò)中的持續(xù)時(shí)間服從均值為l/從，的指數(shù)分布，第j'類業(yè)務(wù)在WLAN網(wǎng)絡(luò)中的持續(xù)時(shí)間服從均值為l/艮，，的指數(shù)分布；(2 )根據(jù)以下公式得到系統(tǒng)運(yùn)營的收益Kx，a):<formula>formula see original document page 4</formula>其中w . 、 A , 、 ww ,和ww A,為用來調(diào)整WLAN網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間收益差異的c,w,^y 乙,rt，./ w,/ ，乂權(quán)值；(3 )根據(jù)使單位時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營平均收益最大化的控制準(zhǔn)則列出以下方程組相應(yīng)的約束條件為IX-由"<formula>formula see original document page 5</formula>其中，^。^(")為收益Kx,a)的權(quán)值,即穩(wěn)態(tài)率，K"、尺.,w、 L,w、 L力.為網(wǎng)絡(luò)阻塞 率的上限值；(4)使用線性規(guī)劃算法或者加強(qiáng)學(xué)習(xí)算法對于以上的方程組求解，得到被決定選擇的動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法，包括確定WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中的狀態(tài)空間以及系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)、確定對應(yīng)的動(dòng)作空間、在動(dòng)作空間中根據(jù)最大化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益準(zhǔn)則決定選擇相應(yīng)的動(dòng)作、執(zhí)行被決定選擇的動(dòng)作、更新系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)、當(dāng)WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中有下一個(gè)事件發(fā)生時(shí)返回重復(fù)執(zhí)行。采用該種WLAN-CDMA網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化聯(lián)合控制業(yè)務(wù)調(diào)度的方法，能夠在同時(shí)滿足WLAN和CDMA網(wǎng)絡(luò)的QoS限制的條件下使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營收益達(dá)到最大化，能夠同時(shí)適應(yīng)WLAN和CDMA網(wǎng)絡(luò)的多種業(yè)務(wù)類型和業(yè)務(wù)條件，有效提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營收益，降低了計(jì)算復(fù)雜度，而且工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較為廣泛。
文檔編號H04Q7/38GK101335974SQ200710043269
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者非 于, 王國銳 申請人:上海摩波彼克半導(dǎo)體有限公司