[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

摘要

一种带有资源分配优化效果的无线接入点选择方法，在该方法中，无线接入点通过改变自身的广播周期来控制最先被新用户发现的概率；用户只响应最先收到的广播消息，并接入对应的无线接入点。无线接入点根据当前的服务用户数量来确定广播周期；当前的服务用户数量越多，表示该接入点越繁忙，则广播周期越大，被新用户选择的概率越低，从而尽可能地使新用户接入更为空闲的无线接入点，实现邻近接入点间合理分配网络资源，提高网络服务质量的目的。本发明提供一种能够提高用户选择空闲接入点概率的带有资源分配优化效果的无线接入点选择方法。

主权项

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,...,UN}，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,...,TN}；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；出于资源分配考虑，新用户应该尽可能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，可以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,...,tN}，实际延迟为D＝min{t1,t2,...tN}；4)各接入点当前时间服务的用户数量{U1,U2,...,UN}与广播周期{T1,T2,...,TN}之间存在定量关系，能够在满足设定指标要求的前提下，尽可能减小延迟D，所述定量关系进行建模和计算的过程为：对于第n个接入点，其对应的接入延迟在区间[0,Tn]上服从均匀分布，概率密度函数为，sn(tn)=1Tn,0<tn<Tn---(1)]]>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，需要分为Ta＜Tb和Ta＞Tb两种情况讨论；当Ta＜Tb时，接入a接入点的概率为Pa=∫0Tasa(ta)∫taTbsb(tb)dtbdta=1-Ta2Tb---(2)]]>当Ta＞Tb时，选择a接入点的概率为Pa=∫0Tbsa(ta)∫taTbsb(tb)dtbdta=Tb2Ta---(3)]]>同理得到选择b接入点的概率，整理得到，Pa=1-Ta2Tb,Ta<TbPa=Tb2Ta,Ta>Tb---(4)]]>Pb=Ta2Tb,Ta<TbPb=1-Tb2Ta,Ta>Tb---(5)]]>要求用户数量每增加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：Ub＝Ua+1   (6)Pb=Ta2Tb=P---(7)]]>对式(5)进行变形得到，Tb=12PTa---(8)]]>因此，当前用户数量{U1,U2,...,UN}与广播周期{T1,T2,...,TN}之间存在如下定量关系，Tn=(12P)UnT0---(9)]]>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,...,DN}，则Dn=E(tn)=12Tn---(10)]]>而此时接入概率取值为限制条件下的最大值，因此Tn为限制条件下的最小值，Dn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。