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异构无线网络中基于马尔可夫决策过程的区分业务接纳控制的研究

2010-11-06邓强陈山枝胡博时岩

通信学报 2010年12期
关键词:数据业务蜂窝异构

邓强,陈山枝,胡博,时岩

(1. 北京邮电大学 网络与交换技术国家重点实验室,北京 100876;

2. 电信科学技术研究院 无线移动通信国家重点实验室,北京 100083)

1 引言

网络融合已经成为异构无线网络发展的必然趋势,各种异构接入网络在覆盖范围、资源管理和服务支持等方面具有良好的互补特性。作为2种使用最为广泛的无线接入技术,CDMA蜂窝网络能够在大覆盖范围内为高速移动用户提供低速率、低时延服务,而 WLAN则能够在小覆盖范围内为低速用户提供高吞吐量服务[1]。在CDMA蜂窝网络或者WLAN中,接纳控制机制研究的主要目标是在保证用户QoS的基础上提高系统容量,然而,由于这些机制没有考虑其他网络的状况以及垂直切换问题,因此不能直接应用于异构网络环境中。另外异构网络接纳控制还应该对各种类型的业务要求进行分析[2],以便为不同类型的业务选择最合适的接入网络以满足其QoS要求。因此,有效的接纳控制机制应该周期性地监测网络状态,并结合用户不同类型业务的QoS要求来做出最优的接纳控制策略,使得网络达到最大业务流量负载的同时满足各类业务的QoS要求。

本文对异构无线网络中区分业务类型的接纳控制机制进行研究。首先分析了 CDMA蜂窝网络和 WLAN中语音业务和数据业务的容量区域。然后基于马尔可夫决策过程[3]理论,提出异构无线网络中区分业务类型的接纳控制模型,其中详细定义了状态空间、决策时刻和接纳行为,并推导了系统状态转移概率,给出了性能标准的一般化表达形式。进一步地,从用户角度根据不同类型业务QoS要求及当前网络性能状态,提出一种基于模糊逻辑的接纳效用评估机制。最后在保证各类业务接入和切换成功率的基础上,推导出接纳效用最大的最优接纳控制策略。仿真结果证明了基于模糊逻辑的接纳效用评估能够有效反映网络状态变化对各类业务接纳控制的影响,而最优接纳控制机制能够获得最大平均接纳效用,并能严格保证各类业务的接入和切换成功率。

2 相关工作

接纳控制作为异构网络系统资源管理的重要部分,直接影响着整个网络资源使用的有效性和用户的QoS要求。已有大量专门用于CDMA蜂窝网络[4,5]或者 WLAN[6,7]的接纳控制机制来提高系统容量同时保证服务质量。最近的一些研究成果开始关注异构网络环境下的网络选择问题。在文献[8]中,提出认知无线电问题,认知无线电技术在频谱利用方面更具灵活性,能够实现更加均衡的系统负载。在文献[9]中,提出一种基于效用的经济学模型来解决异构网络中的资源分配和网络选择问题。在文献[10]中,提出一种新的竞价算法来获取异构网络中的无线信道。上述文献虽然考虑了异构网络环境,但关注重点仍然是其中某一特定网络的接纳决策问题。为充分利用CDMA/WLAN异构网络的互补特性,研究人员开始在考虑整个异构网络条件的基础上设计综合、有效的接纳控制机制。在文献[11]中,研究了异构网络环境中3种基于测量的接纳控制算法,通过比较业务需求和测量获得的系统资源限制来决定是否接纳该业务请求。在文献[12]中,推导了蜂窝网络和 WLAN中语音和数据流量的接纳区域,接纳控制策略考虑了不同网络对QoS不同的支持能力,并能够实现系统总资源利用率的最大化。

3 异构网络模型及容量区域分析

考虑实际部署中典型的WLAN/CDMA异构无线网络架构(如图1所示)及流量模型,将CDMA蜂窝网络划分成 CDMA区域和 WLAN区域,WLAN区域内的用户可以接入到WLAN和CDMA网络,而CDMA区域内的用户只能接入到CDMA网络。本文将重点关注目前广泛使用的2类典型业务:语音业务和数据业务。为便于后续马尔可夫决策过程的推导,假设新语音业务按照泊松到达率为λc,n,v和λw,n,v的速度进入到CDMA区域和WLAN区域,新数据业务的到达率也近似为泊松过程,进入CDMA区域和WLAN区域的到达率为λc,n,d和λw,n,d。考虑到用户移动性,假设 CDMA网络中的数据业务按照泊松到达率为 µc,h,d的速度垂直切换到WLAN,WLAN中的语音业务和数据业务分别按照泊松到达率为 µw,h,v和 µw,h,d的速度垂直切换到CDMA网络。由于CDMA蜂窝网络能够严格保证语音业务的时延要求且为减小切换给语音业务带来的性能下降,这里假设语音业务在从 CDMA区域移动到 WLAN区域过程中不进行垂直切换。CDMA网络中语音业务和数据业务的驻留时间服从平均值为1/µc,t,v和1/µc,t,d的指数分布,WLAN中语音业务和数据业务的驻留时间服从平均值为1/µw,t,v和 1/µw,t,d的指数分布。

图1 异构无线网络架构

3.1 WLAN容量区域分析

假设WLAN中接纳了 nvw语音业务用户和 ndw数据业务用户,语音业务的平均分组速率为定值 λvp,而数据业务的分组速率与网络中的语音业务数量和数据业务数量有关,因此数据业务的分组速率可以表示为 λdp( nvw, ndw)。在饱和状态下,λdp( nvw, ndw)等于数据业务流分组服务率 ξdw( nvw, ndw),λvp等于语音业务流分组服务率 ξvw( nvw, ndw);在非饱和状态下,当分组服务率大于分组速率以及分组冲突概率非常小时,将足以满足语音业务的时延要求和数据业务的吞吐量要求,即语音业务和数据业务的容量区域满足以下条件:

在某个时间片内,语音分组与数据分组/语音分组冲突的概率为

其中,

τv和τd为该时间片内语音业务流和数据业务流的传输概率[13],可以表示为

其中, W = C Wmin+1, C Wmin表示初始退避窗口,在IEEE 802.11中为31,m表示最大重传次数,m '表示最大退避次数。在某个时间片内数据分组冲突概率为

基于文献[14,15]分析,进一步可以得到

基于式(1)~式(6),可以通过递归的方法推导出语音和数据业务分组服务率ξvw( nvw, ndw)和 ξdw( nvw, ndw),以及语音和数据业务的容量区域 ( nvw, ndw)。

3.2 CDMA蜂窝容量区域分析

假设CDMA蜂窝网络中有语音和数据2种类型的业务,语音业务通过专用信道(DCH)进行传输,而数据业务通过下行共享信道进行传输(DSCH)。Web浏览等数据业务可能导致上行和下行链路负载不对称,这里将重点分析下行链路容量。CDMA蜂窝网络能够接纳的业务数量受限于比特信噪比 EbN0,网络能同时容纳的最大语音业务和数据业务数可以通过蜂窝负载因子ηDL[16]来计算

其中, nvc和 nvd分别表示语音业务数和数据业务数量,ρ表示正交因子, fDL表示蜂窝间干扰与用户接收端测量到的蜂窝内总功率的比值,Wc表示蜂窝总带宽,Rbc,v和Rbc,v分别表示语音业务和数据业务的比特速率,αv表示语音业务活动因子,(EbN0)v和(EbN0)d分别表示语音业务和数据业务的比特信噪比要求。基站发射功率限制等价于蜂窝负载因子限制。

其中,

其中,Lp,i表示第i个用户的路径损耗,Pp表示通用控制信道的功率,PN表示背景噪声功率,PT,max表示基站最大发射功率。通过式(7)~式(9),可以推导出 CDMA蜂窝网络中语音业务和数据业务的容量区域 ( nvc, ndc)。

4 基于马尔可夫决策过程的区分业务接纳控制模型

本节将异构无线网络中区分业务的接纳控制问题建模为一个马尔可夫决策过程系统模型。当不同业务类型的新用户和垂直切换用户到达时,网络运营商根据当前各接入网的网络状态(state space)和用户的业务类型做出相应的接纳控制决策,包括是否接纳该用户以及接纳到何种网络。在马尔可夫决策过程模型中,这些时间点被称为决策时刻(decision epochs),而相应的接纳控制决策被称为行为(actions)。本文的性能目标(performance criterion)是在保证各类业务接入成功率和切换成功率的前提(constraints)下,找出使得单位时间平均接纳效用最大的最优接纳控制策略(policy)。

4.1 状态空间

定义 1 在决策时刻t,CDMA蜂窝网络的状态向量可以用语音业务和数据业务的数量表示为xc(t) =[nc,v( t),nc,d(t )],WLAN状态向量可以用语音业务和数据业务的数量表示为 xw( t) =[nw,v(t),nw,d(t)],则CDMA/WLAN异构网络系统的状态空间X可以表示为

其中,nvc,ndc,nvw和 ndw为第1节中推导出的CDMA蜂窝网络和 WLAN语音业务和数据业务的容量区域。

4.2 决策时刻和接纳行为

每当网络中有新的或者垂直切换到该接入网络的语音业务或者数据业务到达时,网络运营商需要根据当前的网络状态和X用户的业务类型做出相应的接纳控制决策,这些时刻就是马尔可夫决策过程中的决策时刻。值得注意的是,当有语音业务或者数据业务离开网络时,网络状态X同样会发生变化。因此,将所有业务到达和离开的时刻定义为决策时刻 tk( k = 0 ,1,2,…),并令 t0= 0 。在每一个决策时刻 tk,网络运营商都会为在时间间隔 (tk, tk+1]内到达的语音业务或者数据业务做出接纳决策,在马尔可夫决策过程中,这些决策统称为行为。

定义2 在决策时刻t,CDMA/WLAN异构网络系统中接纳控制行为可以表示为

ac,n(tk), ac,h(tk), aw,n(tk)和 aw,h(tk)分别定义如下。

在决策时刻t,CDMA区域中新到达语音业务和数据业务的接纳控制行为:

如果ac,n,v(tk)=1 (ac,n,d(tk)=1),表示在时间间隔(tk,tk+1]内到达CDMA区域的语音业务(数据业务)将被接纳到CDMA网络中;如果ac,n,v(tk)=0 (ac,n,d(tk)=0),表示将拒绝该语音业务(数据业务)的接入请求。

在决策时刻t,从 WLAN区域垂直切换到CDMA区域的语音业务和数据业务的接纳控制行为:

如果 ac,h,v(tk)=1 (ac,h,d(tk)=1),表示在时间间隔(tk,tk+1]内垂直切换到 CDMA 区域的语音业务(数据业务)将被接纳到CDMA网络中;如果ac,h,v(tk)=0(ac,h,d(tk)=0),表示将拒绝该语音业务(数据业务)的接入请求。

在决策时刻t,WLAN区域中新到达语音业务和数据业务的接纳控制行为:

如果 aw,n,v(tk)=1,表示在时间间隔(tk,tk+1]内到达 WLAN区域的语音业务将被接纳到CDMA网络中;如果aw,n,v(tk)=-1,表示将被接纳到WLAN中;如果aw,n,v(tk)=0,表示将拒绝该语音业务的接入请求。

如果aw,n,d(tk)=1,表示在时间间隔(tk, tk+1]内到达 WLAN区域的数据业务将被接纳到 WLAN中;如果 aw,n,d(tk)=-1,表示将被接纳到 CDMA网络中;如果 aw,n,d(tk)=0,表示将拒绝该数据业务的接入请求。

为减小切换给语音业务带来的时延,规定语音业务在从CDMA区域移动到WLAN区域的过程中不进行垂直切换。

在决策时刻t,从 CDMA区域垂直切换到WLAN区域的数据业务的接纳控制行为:

如果aw,h,d(tk)=1,表示在时间间隔(tk, tk+1]内垂直切换到 WLAN区域的数据业务将被接纳到WLAN中;如果aw,h,d(tk)=0,表示该数据业务继续停留在CDMA网络中。

定义 3 CDMA/WLAN异构网络系统中语音业务和数据业务接纳控制行为空间可以表示为

对于任一给定状态x∈X,采取的接纳控制行为所产生的新状态都应该在状态空间X中。当网络状态 x = ( 0,0,… ,0)时,为保证马尔可夫决策过程能够持续进行,规定禁止采用接纳控制行为a= ( 0,0,… ,0)。

定义4 给定状态x∈X,其接纳控制行为空间可以表示为

其中,行向量 evu(edu)表示只有语音业务(数据业务)对应的元素值为 1,其余为 0。 xc+evu( xc+edu)表示CDMA网络中语音业务(数据业务)的数量加1,xw+evu( xw+edu)表示WLAN中语音业务(数据业务)的数量加1。

4.3 状态转移概率

在马尔可夫决策过程中,网络状态的动态变化可以用嵌入式马尔可夫链的状态转移概率和期望逗留时间来表示:

如果新到达和垂直切换语音业务和数据业务能够被接纳到CDMA网络和WLAN中,则总业务到达率为,总业务离开率为总累积事件速率为总业务到达率与总业务离开率之和。

定义 5 期望逗留时间为总累积事件速率的倒数,可以表示为

根据泊松过程的分解性质:某类事件(如新语音业务到达)发生的概率等于该类事件的发生率与总累积事件发生率1/τx(a)的比值,由此得到如下定义。

定义 6 CDMA/WLAN异构网络系统的状态转移概率

4.4 策略和性能标准

定义7 对每一个给定状态x∈X,根据策略ux∈U来选择接纳控制行为a∈Ax,其中,U为接纳控制策略集合,可以表示为

定义 8 本文中,选用平均效用标准作为马尔可夫决策过程的性能标准,在下一节将对接纳效用展开详细阐述。对于任一策略u∈U及初始状态x0,平均效用可以表示为

其中,T表示马尔可夫决策过程从开始到结束的时间,r( x ( t) , a ( t))表示在状态 x ( t)选择行为 a ( t)时在该决策时间段内所产生的期望效用。本文的目标是,对于任意初始状态 x0,找到一个最优接纳控制策略 u*,使得平均效用 Ju(x0)最大。

5 基于模糊的接纳效用评估及最优接纳控制策略

不同类型业务具有不同的服务质量(QoS)要求。语音业务对于网络时延及时延抖动较为敏感,而数据业务则更关注带宽和误码率。在异构无线网络环境下,多样业务可以充分利用各接入网络的互补特性,CDMA蜂窝网络的集中式架构能够有效为语音业务提供严格的时延保证,而 WLAN能够为数据业务提供较高的带宽。用户可以根据不同业务QoS要求和当前网络状态和性能,对接入的满意度,也即效用进行评估,该效用反映了当前网络对各种业务的支持能力,而网络运营商通过接纳控制机制使用户的平均效用值最大。本节首先将基于模糊逻辑对用户的接纳效用进行评估,然后将其用于求解最优接纳控制策略。

5.1 基于模糊逻辑的接纳效用评估机制

评估性能指标包括当前网络时延(DL)、抖动(JT)、带宽(BW)和误码率(BER),根据语音业务和数据业务不同的性能要求,将评估因素集合表示为其中,表示时延和抖动,表示带宽和误码率。用户针对CDMA网络和WLAN的各个性能指标对接入效用进行评估,采用模糊模型Mamdani[17]并且将评估结果分为 5个级别:非常高(VH, very high)、高(H,high)、中等(M, medium)、低(L, low)和非常低(VL,very low),该评估集合可以表示为E = {VH, H, M, L,VL}。DL、JT、BW和BER的隶属函数用三角和梯形函数表示,如图2所示,根据3GPP TS 22.105[3]中对各类业务QoS的规定,将各指标关键点设置如下:(DLvh, DLh, DLm, DLl, DLvl) = (30ms, 100ms,150ms, 250ms, 400ms),(JTvh, JTh, JTm, JTl, JTvl) =(1ms, 2ms, 3ms, 4ms, 5ms),(BWvl, BWl, BWm, BWh, BWvh)=(4kbit/s, 25kbit/s, 60kbit/s, 128kbit/s, 384kbit/s),

(BERvh, BERh, BERm, BERl, BWRvl) = (10-8, 10-7, 10-5,10-4, 10-3)。

图2 时延、抖动、带宽及误码率隶属函数

评估因素集合中共有 4个评价接纳效用的因素。可通过这些因素构建效用评估矩阵。U1的 u11和u12与评估集合E可以构成一个2×5的矩阵R1,同理,U2的u21和u22与评估集合E可以构成一个2×5的矩阵R2。

其中,rij是因素ui对评估集合ej的隶属关系。不同业务对网络QoS的要求各不相同,语音业务更关注时延和抖动,而数据业务更注重带宽和误码率,因此需要对各个性能指标进行权重分配。假定权重向量 A = (a1,a2),A1= (a11, a12)和 A2= (a21, a22),其中,A表示评估因素集U1和U2的权重向量,Ai是评估因素集Ui(i = 1, 2)的权重向量。综合评估可以用式(20)表示:

其中,算子“°”是M(·,⊕),“·”表示a·b =a×b=a b 且“⊕”表示 a⊕ b =m in(a +b ,1)。因此,B可以表示为

其中,C1、C2、C3、C4、C5是VH、H、M、L 和 VL的得分百分比。评估向量E用数值向量Y表示为

定义 9 基于模糊逻辑的综合评估接纳效用值可通过如下式进行计算。

其中,“°”|表示算子 M(·,+)。

5.2 最优接纳控制策略

定义8给出了平均效用的形式化表达式,这里结合式(23)接纳效用评估值。

定义10 对于网络状态x和接纳控制行为a,区分业务的接纳控制效用函数可以表示为

其中,rc,n,v(rc,n,d)和rc,h,v(rc,h,d)为CDMA网络中接纳新到达语音业务(数据业务)和垂直切换语音业务(数据业务)的效用,rw,n,v(rw,n,d)和rw,h,d为WLAN中接纳新到达语音业务(数据业务)和垂直切换数据业务的效用。值得注意的是,接纳行为和接纳效用均取决于业务类型和当前网络状态。

此外,对网络运营商来说,可以对不同类型业务限制不同的阻塞概率上限来优化接纳控制。例如,相对于新到达业务来说,垂直切换业务受到阻塞会令用户更加难以忍受,因此,需要将垂直切换业务的阻塞概率限制在一个较小的范围内。本文中,将阻塞概率作为基于马尔可夫决策过程的接纳控制的限制条件。

定义11 对于所有网络状态x∈X及接纳控制行为 a∈Ax,最大接纳效用可表示为

限制条件

利用线性规划(linear programming)来求解上述最优接纳控制策略 u*。其中zxa(x∈X和a ∈ Ax)为决策变量, zxaτx(a)表示系统处于状态x并且选择接纳行为a的稳态概率。第1个限制条件为平衡等式,第2个限制条件保证稳态概率之和为1,第3到第6个限制条件分别为CDMA蜂窝网络中新到达和垂直切换语音业务(数据业务),WLAN中新到达语音业务(数据业务)以及垂直切换数据业务的阻塞概率限制条件。 zx*a表示LP的最优解,最优接纳控制策略 u*按照下述方法进行构建:对任意a∈Ax,如果z*xa>0,则u*(x)=a;对所有a∈Ax,如果z*xa= 0 ,则选择任意一个a∈Ax,并设u*(x)=a。LP的复杂性是基于决策变量个数的多项式复杂度,通过内点算法可以在多项式时间内完成。

6 仿真模型和性能分析

6.1 仿真参数设置

仿真网络模型如图1所示,CDMA蜂窝网络内有一个WLAN AP,考虑目前广泛使用的语音和数据2种典型业务。语音业务总到达率λn,v=λc,n,v+λw,n,v,数据业务总到达率 λn,d=λc,n,d+λw,n,d,考虑到目前CDMA蜂窝网络仍以语音业务为主,WLAN则主要支持数据业务,假设总语音业务70%到达CDMA蜂窝网络区域中,总数据业务70%到达WLAN区域中。CDMA蜂窝网络区域和WLAN区域中语音业务和数据业务的终止率 µc,t和 µw,t均为 0.005,CDMA 区域中数据业务的切换速率 µc,h,d=0.004,WLAN中语音业务和数据业务的切换速率µw,h,v和µw,h,d均为0.000 5。仿真基于MATLAB和NS-2,利用NS-2中的MIH[18]模块来获取网络性能参数并根据业务类型对接纳效用做出评估,考虑到语音和数据业务关注的性能指标不同,设置语音业务的模糊评估权重向量A = (0.8, 0.2),A1= (0.6, 0.4),A2= (0.5, 0.5);数据业务的模糊评估权重向量A =(0.2, 0.8),A1= (0.5, 0.5),A2= (0.7, 0.3)。最优接纳控制策略通过 MATLAB优化工具箱中的Linprog求解,同时比较的还有不区分业务类型的接纳控制和不支持用户移动性的接纳控制2种机制,在不区分业务类型的接纳控制机制中,CDMA区域中的所有业务均接入到 CDMA蜂窝网络,WLAN区域中的所有业务均接入到WLAN;不支持移动性指的是接纳控制只发生在 CDMA蜂窝网络或者WLAN,不支持2个网络之间的垂直切换。根据文中第 2节对网络容量的分析,推导CDMA蜂窝网络和 WLAN中语音业务和数据业务的容量区域,CDMA蜂窝网络和 WLAN的详细性能参数见表 1。其中,WLAN性能参数参考了广泛使用的IEEE 802.11 DCF标准[19]。

表1 仿真参数

6.2 性能分析

如图3所示,随着语音业务和数据业务到达率由0.005增加到0.035,基于马尔可夫决策过程的最优接纳控制机制获得的平均效用总是大于其他2种机制,不支持移动性的接纳控制机制获得的平均效用最小。对语音业务来说,随着业务到达率的增加,WLAN由于业务数量的增加而导致竞争加剧,无法为语音业务提供严格的时延保证,导致用户的接纳效用降低,而 CDMA网络能够更好地满足其时延和抖动性能要求,最优接纳控制机制通过为语音用户选择 CDMA网络而使整个网络效用值最大化,而不区分业务的接纳控制机制无法根据接纳效用为用户选择接入网络,不支持移动性的接纳控制由于掉话率增加而使接纳效用进一步降低;对数据业务来说,CDMA蜂窝网络为每一个数据业务分配的带宽是一样的,而当 WLAN业务数量较少时,每个数据业务能够分配到更多的带宽,从而提高用户的接纳效用,最优接纳控制机制通过将数据用户接入到WLAN中而使整个网络效用值最大化。

图3 语音业务和数据业务平均效用对比

图4 和图5显示了语音用户和数据用户的移动性给接纳效用带来的影响。由于语音业务不进行CDMA网络到WLAN的垂直切换,因此这里只考查WLAN中语音用户移动性,从图4中可以看出,随着WLAN中语音用户垂直切换率的增加,最优接纳控制机制获得的接纳效用值始终明显优于其他 2种机制。在数据业务方面,CDMA网络与WLAN之间的双向切换同时存在,由于WLAN中用户移动速率相对较低,因此假设 µw,h,d=µc,h,d/5,图 5显示随着CDMA网络中数据业务切换率的增加最优接纳控制机制的效用值始终最大且效用增益逐渐增加。

图4 语音业务效用增益与WLAN中切换率的关系

图5 数据业务效用增益与CDMA中切换率的关系

最优接纳控制机制除了在接纳效用方面优于其他2种机制外,还能够保证语音业务和数据业务阻塞概率不超过设定目标值。如图6(a)所示,随着语音业务到达率的增加,阻塞概率将不断增大,当业务到达率超过0.02时,最优接纳控制机制通过设置阻塞概率上限,可以将新到达语音业务的阻塞概率控制在5%以内,而其他2种机制的阻塞概率则呈近似线性增长趋势;图6(b)显示的是从WLAN垂直切换到 CDMA网络的语音业务的阻塞概率,不支持移动性的接纳控制的阻塞概率始终为 1,随着语音业务到达率的增加,不区分业务类型的接纳控制的阻塞概率快速增长,而最优接纳控制机制的阻塞概率可以限定在 1%以内。在数据业务方面,如图7(a)所示,不区分业务类型的接纳控制机制除了需要接纳新到达数据业务外,还要接纳 CDMA网络切换过来的数据业务,因此阻塞概率始终高于不支持移动性的接纳控制机制,最优接纳控制机制的阻塞概率最小且被限定在5%以下。如图7(b)所示。与语音业务类似。不支持移动性的接纳控制机制的垂直切换阻塞概率为 1,最优接纳控制机制的垂直切换阻塞概率最小且低于0.01。

图6 CDMA网络中新到达语音业务和垂直切换语音业务阻塞概率

图7 WLAN中新到达数据业务和垂直切换数据业务阻塞概率

7 结束语

本文对于异构无线网络中区分业务类型的接纳控制机制进行了研究,基于马尔可夫决策过程理论定义了不同类型业务接纳控制行为并推导了系统状态转移概率,分析了不同类型业务在不同网络状态条件下的接纳效用,最终推导出使接纳效用最大的最优控制策略。基于模糊逻辑的接纳效用评估机制充分考虑了不同类型业务 QoS要求和网络状态的动态变化。最优接纳控制机制能够在保证各类业务接入和切换成功率的基础上最大化平均接纳效用。通过验证分析表明,基于模糊逻辑的接纳效用评估能够有效反映网络状态变化对接纳控制的影响,而最优接纳控制机制能够获得最大平均接纳效用,并能严格保证各类业务的接入和切换成功率。

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