[发明专利]基于阻抗匹配的跨层优化系统及方法

摘要

本发明涉及无线通信技术领域，提供了一种基于阻抗匹配的跨层优化系统及方法，重点关注多种无线接入技术共存的异构网络环境下，跨层优化策略之间和谐共存和有效兼容问题。本发明基于电路理论中的阻抗匹配思想，从跨层优化技术的特殊属性出发，为无线通信网络建立新型的协议栈抽象模型，将时变而易出错的外界环境抽象为信源阻抗，将多种多样的跨层优化策略抽象为负载阻抗，从全局的范围提出了一种新型的跨层优化系统和方法。从整个网络的角度，使多种不同的跨层方案之间能互相兼容，共同存在，高效而有序的执行；使系统能更好的管理跨层优化策略，合理的部署跨层功能，更高效的利用资源。

主权项

一种基于阻抗匹配的跨层优化系统，其特征在于，该系统包括通过信息进行交互的异构资源管理器(11)和跨层管理器(12)；所述异构资源管理器(11)包括无线网络信息收集单元(111)、信源阻抗抽象单元(112)、匹配发起单元(113)、指令执行单元(114)及阻抗匹配评估单元(115)；所述跨层管理器(12)包括跨层触发单元(121)、负载阻抗抽象单元(122)、阻抗匹配策略集单元(123)、匹配决策单元(124)及匹配学习单元(125)；其中，无线网络信息收集单元(111)连接至信源阻抗抽象单元(112)；负责收集和存储外界异构环境的信息，并与阻抗匹配评估单元(115)连接接收评估结果的反馈；信源阻抗抽象单元(112)连接至匹配发起单元(113)；对无线网络信息收集单元(111)收集的信息进行深度抽象，形成特定的信源阻抗向量，并与阻抗匹配评估单元(115)连接接收评估结果的反馈；匹配发起单元(113)连接至跨层管理器(12)的跨层触发单元(121)；在特定条件下以周期性或事件触发的方式，发起基于阻抗匹配的跨层优化，激活跨层触发单元(121)，传送已抽象的相关信源阻抗信息，并与阻抗匹配评估单元(115)连接接收评估结果的反馈；指令执行单元(114)与跨层管理器(12)的匹配决策单元(124)相连接；执行所决策的跨层策略，更改跨层策略实施过程中参与的相关信息，并与阻抗匹配评估单元(115)连接接收评估结果的反馈；阻抗匹配评估单元(115)连接至无线网络信息收集单元(111)、信源阻抗抽象单元(112)、匹配发起单元(113)、指令执行单元(114)及跨层管理器(12)中的跨层匹配学习单元(125)，并与指令执行单元(114)进行交互；用于对跨层策略的执行效果进行评估，计算跨层策略实施所产生的系统开销，定性、定量化跨层的评估报告，并将结果反馈给连接的各单元；跨层触发单元(121)与匹配发起单元(113)相连接，并连接至负载阻抗抽象单元(122)和阻抗匹配策略集单元(123)；在接收到匹配发起单元(113)发起的信号后被激活，使跨层管理器(12)开始工作，并驱动负载阻抗抽象单元(122)和阻抗匹配策略集单元(123)工作，将匹配发起单元(113)发来的信源阻抗向量信息传送到阻抗匹配策略集单元(123)和负载阻抗抽象单元(122)；负载阻抗抽象单元(122)与跨层触发单元(121)和匹配学习单元(125)相连接，并连接至阻抗匹配策略集单元(123)；对通信协议栈进行负载阻抗抽象，使得各种跨层设计具有统一性的描述语言和描述向量，对各种跨层策略进行统一管理；阻抗匹配策略集单元(123)与跨层触发单元(121)、匹配学习单元(125)和负载阻抗抽象单元(122)相连接，并连接至匹配决策单元(124)；存储信源阻抗、负载阻抗及阻抗匹配的相关数据及算法，作为匹配策略集的数据库，并通过匹配学习单元(125)的学习成果，不断更新策略集和匹配算法；匹配决策单元(124)与阻抗匹配策略集单元(123)和匹配学习单元(125)相连接，并连接至异构资源管理器(11)的指令执行单元(114)；通过一定的规则，选择基于阻抗匹配的最优或次优的跨层策略，决策出最终选定的负载阻抗，并将决策结果传送给指令执行单元(114)；匹配学习单元(125)与异构资源管理器(11)的阻抗匹配评估单元(115)相连接，连接至负载阻抗抽象单元(122)、阻抗匹配策略集单元(123)和匹配决策单元(124)；根据阻抗匹配评估单元(115)的数据进行学习，并为负载阻抗抽象单元(122)、阻抗匹配策略集单元(123)和匹配决策单元(124)提供更新和完善建议，不断进行阻抗匹配的优化。