基于决策概率的接入网选择

２　网络选择算法

如前文所述，下一代网络系统中，多个异构网络覆盖同一地区将是一个很普遍的现象。不同的网络为用户提供不同的接入带宽以满足用户各种需求。而对于那些位于多网络重叠覆盖区域的用户，有理由相信他们能够且需要在这众多网络中选择最适宜的网络进行接入。多模、变模技术使移动终端有能力进行异构网络的接入选择，而提出的接入网络选择算法则用于移动终端选择一个最合适的无线接入网络。多个异构网络通过广播消息，向用户广播其接入带宽。移动终端在收到该广播消息的基础上通过计算所提出的决策概率的值，从而决定哪个网络最适宜接入。

进一步，在描述用户对ＱｏＳ的感知时一般比较通用的函数形式是Ｓ形曲线函数。因此，本文提出的满意度函数也同样采用Ｓ形曲线。在综合考虑所有网络提供的ＱｏＳ参数后，用户对网络ｊ提供服务的满意度可表示为如下形式：


其中，ｖ≥２；Ｋ是可调整的参数，通过他区分不同用户的满意度；Ｍ表示用户可收集到Ｍ个网络的信息。这里假设用户的满意度对其上限做了归一化处理，即随着ｂｊ的增大，满意度渐进于１。

对于价格的考虑，有很多文献提出了不同的定价方案，但到目前为止，这些定价策略的可行性有待进一步研究。因此，为了使本文中所提出的接入网络选择算法在实现时更易操作，本文采用价格与接入带宽呈线性关系的定价策略，依据此策略网络ｊ的定价为：



其中ｋ是一正值常数，ｂｊ为网络ｊ为用户提供的接人带宽。

对于相对链路质量，反映的是用户与各网络间通信条件的好坏情况。这里的通信条件应该是各异构网络间可相互比较的参数。在异构网络系统中，由于使用的物理层的技术各不相同，因此在同构网络中经常使用的信号强度不再适用于做通信条件的衡量标准。为此，采用相对公平的误码率（ＢＥＲ）或误帧率（ＦＥＲ）做相对链路质量的衡量参数。定义用户与网络ｊ间相对链路质量为：



其中Ｍ表示终端可采集到Ｍ个网络的误码率（误帧率）信息，而ＢＥＲｊ表示终端检测到的来自于网络ｊ的数据的误码率（误帧率）。由式（１１）可知相对链路质量δｊ的取值范围为［０，１］。

值得注意的是，式（９）和式（１０）所定义的满意度和价格可在终端接收到网络广播的接入带宽信息后计算而得，而公式定义的第三个参数相对链路质量δｊ，则可由终端对收到的广播信息进行测量而得。由此，根据式（８）的定义，终端可以计算出是否接受网络ｊ提供服务的决策概率Ａｊ（ｓｊ，ｐｊ，δｊ）。综上所述，提出终端进行网络选择的算法：当终端在选择要使用哪个无线网络的资源时，首先计算接受各无线网络服务的决策概率，之后选择具有最大决策概率值的网络接入。具体而言，终端的网络选择算法可用下列伪码描述：



３　系统实现与仿真结果

本节给出基于决策概率的网络选择算法实现方案框图和基于此方案在ＮＳ２环境下完成的仿真结果。

图１是针对多模终端所设计的可以完成基于决策概率的网络选择算法的体系结构。