[发明专利]一种异构协作网络中动态的多接入业务分流方法

说明书

本发明属于无线通信网络技术领域，主要通过在广域网中加入令牌漏斗来限制和平滑业务的突发性，使得多模终端的转发业务在可控的范围内，建立基于令牌漏斗模型的分流约束优化问题，通过对偶分解，提出一种分布式的算法。根据仿真结果，本文提出的分流策略不仅可以大大的减少传输时延，而且开销较小，能很容易的在实际系统中实现。

背景技术

随着无线通信的发展，不同的通信技术及网络系统不断出现，例如采用蓝牙技术组成的个域网(WPAN，Wireless Personal Area Network)、WiFi技术支持的局域网(WLAN，Wireless LocalAreaNetwork)和由蜂窝网构成的广域网(WWAN，Wireless MetropolitanAreaNetworks。另一方面无线业务需求在快速增长，到2015年，多媒体视频业务将会成为增长最快的业务。传统的单个无线接入网(RAN，Radio access network)相互独立地管理自身有限资源的机制，已经不能满足现在和未来各种业务的需求。因此异构网络的融合和协作已经成为未来无线网络的发展趋势，而且终端将会具有不同接入多个网络的能力,我们称这样的终端为多模终端(MMT,Multi-mode terminal)。

为了传输高质量的多媒体业务，并行多接入最近引起了学术界和工业界的广泛关注。并行多接入是指终端可以同时接入多个网络，以便获得更大的带宽、吞吐量或者更小的时延。目前这方面的研究大体上可以分为两大类，其中一类研究单跳的并行多接入业务分流。在保证QoS的基础上，通过联合分配带宽和功率使异构并行多接入系统的总吞吐量最大化。针对视频业务的突发特性，利用零膨胀模型推导了两条路径并行传输的平均时延，时延抖动和时延中断概率，并提出一种基于概率的分流策略，但这种分流策略很难扩展到三个以上网络共存的异构网络中。

另外，在异构网络中，不同的网络通过协助进行多跳传输，但在协助传输中，WPAN中由于MMT受到传输速率和接入能力的限制，其中接入能力指不同的多模终端接入网络的能力不同，只能接入单个网络或者可以接入多个不同的网络，在并行多接入协作传输中将会成为瓶颈。特别地，随着业务量的增加和业务突发性的原因，会导致网络通过量的下降，时延的上升。目前的研究，考虑了终端接入能力受限，首先提出了WWAN和WPAN网络的协作传输模型，利用串联的M/M/1模型建模协作的网络,合理的分配业务使传输时延最小。文献[7]考虑了实时业务的QoS要求以及不同网络价格的不同，从统计意义的角度最大化满足传输时延要求的概率。但有关文献都没有考虑业务突发性和协作网络中多模终端速率受限的影响，这在一定程度上影响了业务分流的性能。

发明内容

本发明提出了一种时延小，收敛速度快的一种异构协作网络中动态的多接入业务分流方法，其包括以下步骤：

第一步：构建一个由N个不同RAT组成的WWAN，以及一个由i个MMT组成的WPAN，对于输入的业务流从WWAN传输给MMT₁，可以分为多个业务子流通过i条链路进行分流传输，其中，链路1，终端MMT₁直接与RAT₁连接；剩下的i-1条链路由i-1个MMT连接至i-1个RAT组成完成对MMT₁的协作传输；

第二步：传输一个数据分组，其长度服从均值为Lbit的指数分布，且传输一个分组的平均时间μ＝r/L，

其中，可允许进入网络的比特流的速度为rb/s,构建一缓冲区，所述缓冲区容量为Wbit，且所述缓冲区控制网络的输出速率，所述缓冲区能够容纳至少一数据分组，当所述缓冲区存满数据分组时，若所述缓冲区收到新的分组，则丢弃原缓冲区中数据分组；

缓冲区可积累数据分组的时间则所述数据分组经过WWAN系统的平均时延为：