[发明专利]一种面向移动终端网络接入请求的主动准入控制方法

权利要求书

1.一种面向移动终端网络接入请求的主动准入控制方法，其特征在于，所述的控制方法包括下列步骤：

引入并定义网络系统内相关的参数，具体如下：

将网络系统内所有接入网络在t时刻所提供服务的移动终端数量表示为一个向量其中，n表示网络系统内接入网络的数量，S_i(t)表示第i个接入网络在t时刻所提供服务的移动终端的数量，表示网络系统在t时刻的状态；

同时，在t时刻，将所有接入网络内移动终端终止会话的概率表示成一个向量其中，ts_i(t)表示在t时刻在第i个接入网络内移动终端会话终止的概率；

将在所有接入网络之间移动终端迁移的概率表示成一个矩阵MS＝{ms_ij(t)}_n×n，其中，ms_ij(t)表示在t时刻移动终端从第i个接入网络迁移到第j个接入网络的概率；

考虑移动终端会话特性及移动特性，采用Markov模型推导第i个接入网络在t+ε时刻所提供服务的移动终端的数量；

考虑移动终端请求接入的目标接入网络的过载率和网络容量，获得实现网络系统效益最大化的求解模型；

定义并计算在t+ε时刻第i个接入网络的过载率p(S_i(t+ε))；

根据过载率p(S_i(t+ε))，求解所述的实现网络系统效益最大化的求解模型，得到第i个接入网络准入的新发起接入请求的移动终端的理想数量N_i(t)，表示为将网络系统内所有接入网络准入的新发起接入请求的移动终端的数量表示成一个向量作为系统内接入网络是否接受移动终端新发起接入请求的依据，实现面向移动终端网络接入请求的主动准入控制。

2.根据权利要求1所述的一种面向移动终端网络接入请求的主动准入控制方法，其特征在于，所述的采用Markov模型推导第i个接入网络在t+ε时刻所提供服务的移动终端的数量具体如下：

在t+ε时刻，对于第i个接入网络，采用Markov模型推导其所提供服务的移动终端的数量：

其中，考虑移动终端的会话特性，S_i(t)·ts_i(t)表示在t时刻在第i个接入网络内会话终止的移动终端的数量；考虑移动终端的移动特性，表示在t时刻从第i个接入网络迁移出的移动终端的数量，表示在t时刻迁移进入第i个接入网络的移动终端的数量，N_i(t)表示在t时刻第i个接入网络准入的新发起接入请求的移动终端的数量。

3.根据权利要求2所述的一种面向移动终端网络接入请求的主动准入控制方法，其特征在于，

假设在t时刻移动终端在第i个接入网络内会话终止的概率和移动终端从第i个接入网络迁出的概率满足则在t+ε时刻，对于第i个接入网络，采用Markov模型推导其所提供服务的移动终端的数量简化为下式：

4.根据权利要求2所述的一种面向移动终端网络接入请求的主动准入控制方法，其特征在于，所述的获得实现网络系统效益最大化的求解模型具体如下：

首先定义网络系统在t+ε时刻的状态，表示为然后根据在各接入网络容量限制的条件下，如果各接入网络所能准入的移动终端数量最大化，可使系统状态接近最佳状态S^*，最大化网络系统效益，可按照以下模型求解最佳状态S^*：

其中，表示第i个接入网络的网络容量，即，第i个接入网络可提供服务的移动终端的最大数量，表示在接近系统最佳状态时第i个接入网络所提供服务的移动终端的数量不能大于第i个接入网络的网络容量；表示在接近系统最佳状态时，所准入的移动终端的数量不小于0；表示第i个接入网络的最大过载率，表示在接近系统最佳状态时第i个接入网络的过载率不能大于第i个接入网络的最大过载率。

5.根据权利要求2所述的一种面向移动终端网络接入请求的主动准入控制方法，其特征在于，所述的定义并计算在t+ε时刻第i个接入网络的过载率p(S_i(t+ε))的过程如下：

假设在时刻t第i个接入网络所提供服务的移动终端的数量为Si(t)，移动终端新发起的接入请求的到达率符合泊松分布，表示为其中k表示新发起接入请求的移动终端的数量；

在时刻t结束时，根据二项式分布，第i个接入网络所提供服务的移动终端仍然停留在第i个接入网络内的概率可表示为其中，ms_ii(t)表示移动终端停留在第i个接入网络内的概率，d_i表示停留在第i个接入网络内的移动终端的数量，表示为d_i＝S_i(t)·ms_ii(t)；

同理，移动终端从第i个接入网络迁移到第j个接入网络的概率表示为B(m_i,S_i(t),ms_ij(t))，其中，m_i表示从第i个接入网络迁移到第j个接入网络的移动终端的数量；移动终端迁移进入第i个接入网络的概率可表示为B(m_j,S_j(t),ms_ji(t))，其中，m_j表示从第j个接入网络迁移进入第i个接入网络的移动终端的数量；

在时刻t结束，进入t+ε时刻时，第i个接入网络所提供服务的移动终端的数量由三部分组成，表示为包括：停留在第i个接入网络内的移动终端的数量d_i，发起新接入请求的移动终端的数量k，以及迁移进入第i个接入网络的移动终端的数量

第i个接入网络所提供服务的移动终端数量的概率表示为B(d_i,S_i(t),ms_ii(t))、p(k)以及所有B(m_j,S_j(t),ms_ji(t))的卷积和；

根据中心极限定理，定义为下式：

根据拉普拉斯定理，第i个接入网络过载率p(S_i(t+ε))定义为下式：