[发明专利]一种带有资源分配优化效果的无线接入点选择方法

权利要求书

1.一种带有资源分配优化效果的无线接入点选择方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)在范围内存在N个接入点，每个接入点在当前时间服务的用户数量为{U₁,U₂,...,U_N}，接入点之间相互独立，没有信息交流，每个接入点周期性地发送广播消息，广播周期为{T₁,T₂,...,T_N}；

2)等待接入的新用户响应最先收到的广播消息，并接入对应的接入点；资源分配时，新用户选择当前时间服务的用户数量最少的接入点，通过控制接入点的广播周期，改变广播被最先收到的概率，即该接入点被选择的概率；

3)从新用户开始监听广播消息到收到各接入点的广播消息，存在延迟，记为{t₁,t₂,...,t_N}，实际延迟为D＝min{t₁,t₂,...t_N}；

4)各接入点当前时间服务的用户数量{U₁,U₂,...,U_N}与广播周期{T₁,T₂,...,T_N}之间存在定量关系，能够在满足设定指标要求的前提下，减小延迟D，依照定量关系进行建模和计算的过程为：

对于第n个接入点，n的取值范围1～N，其对应的接入延迟在区间[0,T_n]上服从均匀分布，概率密度函数为，

对于第a个和第b个接入点互相竞争的情况，计算接入a，b接入点的概率，分为T_a＜T_b和T_a＞T_b两种情况，T_a和T_b分别是接入点a和b的广播周期；当T_a＜T_b时，接入a接入点的概率为

其中，s_a和s_b分别是接入点a和b的概率密度函数，t_a和t_b为接入点a和b的广播消息延迟；

当T_a＞T_b时，选择a接入点的概率为

进一步得到a、b接入点的概率P_a、P_b如下，

用户数量每增加1个，与未增加前相竞争，其接入概率为P，0＜P＜0.5，即加入如下限制条件：

U_b＝U_a+1 (6)

对式(7)进行变形得到，

因此，当前用户数量{U₁,U₂,...,U_N}与广播周期{T₁,T₂,...,T_N}之间存在如下定量关系，

其中，T₀为基准广播周期，即当前用户数量为0时的广播周期，计算此时的接入延迟期望，记为{D₁,D₂,...,D_N}，则

而此时接入概率取值为限制条件下的最大值，因此T_n为限制条件下的最小值，D_n为限制条件下的最小值，从而得到，实际延迟D的期望也为这个指标下的最小值，达到了预期的目标；

根据性能指标确定参数P，性能指标包括：接入点正在服务的用户数量每增加1个，与未增加前竞争，能够接受的最高被选择的概率P_max；从用户开始监听广播，到用户收到接入点广播能够接受的最大平均延迟D_max；

通过式(9)、(10)得到，

其中，U_n为第n个接入点的用户数量；

为了使延迟D_n取到最大值，将接入点的服务用户数量取到最大值，即令U_n＝U_max，式(11)变为，

其中，D'_max为延迟D_n的最大值，U_max和T₀为确定值，将P＝P_max带入式(12)，如果得到D'_max≤D_max，则取此时的P值为系统的参数，如果得到D'_max＞D_max，则表示无法满足给定的性能指标。